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技術 セルラー通信システム及びセルラー通信方法

出願人 シャープ株式会社シャープ・マイクロエレクトロニクス・テクノロジー・インコーポレイテッド
発明者 プレムスード
出願日 1996年12月11日 (23年6ヶ月経過) 出願番号 1996-331217
公開日 1997年8月15日 (22年10ヶ月経過) 公開番号 1997-215061
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード 機能的接続 ユーティリティネットワーク 連続接続 オーバーロード状態 データ局 中央セル 適合基準 基幹施設
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年8月15日)のものです。
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図面 (6)

課題

実質的且つ重複的投資を別々のセルラー基地局トランシーバーに対してすることなく、データ専用のネットワークを提供する。

解決手段

共有セルラー基地局28は、第2セルラーデータネットワーク80と第1セルラーネットワーク15の双方で利用される。データ通話コントローラ103は、セルラーネットワーク通話間のインターバルの間(アイドル期間)に、セルラーデータネットワーク通話を利用可能なセルラーチャンネル間欠的に伝送する。これにより、共有セルラー基地局28は、選択的に、セルラーネットワーク通話とセルラーデータネットワーク通話の双方の送受信を行う。

概要

背景

セルラー通信ネットワークは、多数のセルラー基地局を採用している。各セルラー基地局は、特定のサービス区域(即ち、セル(cell))内で、低出力無線信号の送信と受信とを行う。

上記セルラー基地局は、その戦略上、管轄区域(領域)中に設けられ、セルラー電話加入者間で通話できるようになっている。セルラーネットワーク内の各セルラー基地局は、多数のセルラートランシーバーを含んでいる。

各セルラートランシーバーは、一組の選択された所定の送信周波数受信周波数で動作する。この送信周波数/受信周波数により、少なくとも一つの双方向の電話通話が行える。現在のシステム設計の代表例によれば、約56〜98の放送周波数(送信周波数/受信周波数)ペアが各セルラー基地局に対して割り当てられている。

セルラー基地局内のほとんどのトランシーバーは、加入者通話の伝送用として割り当てられる。これに対して、トランシーバーの内、一つ又は二つは、送受信制御用、および新しくかかってきたセルラーネットワーク通話を特定するためのサービス信号の要求用として割り当てられる。

アナログ無線信号送受信用に設計されたセルラーシステムにおいては、セルラー基地局の各トランシーバーは、双方向のセルラーネットワーク通話を可能とする単一のセルラーチャンネルを供給する。これに対して、デジタルセルラーシステムにおいては、各セルラーネットワーク通話がデジタル化されて無線信号送信が符号化され、各無線周波数ペアに係る複数のセルラーチャンネルが供給される。

ここでは、セルラーネットワーク通話をデジタル化することによってセルラーチャンネルの数を増加させるための従来方法を時分割多重化と称する。この時分割多重化によれば、いくつかのデジタル化されたセルラーチャンネルを介して、各無線信号の伝送が行われる。セルラーチャンネルを介する無線信号は、それぞれ別のタイムスロットで伝送され、しかも各セルラーチャンネルは、時間軸同期デコーダ復号器)によって、独立して再生される。

時分割多重化に関して存在する一つの基準は、TDMA(Time Division Multiple Access :時分割多重アクセス)であり、これは、移動局基地局というデュアルモード適合基準であり、当業者にとっては馴染みが深い。TDMAの詳細については、例えば、"Telecommunications Industry Association, Engineering Department, 2001 Pennsylvania Avenue, N.W., Washington, D.C. 20006"が発行する"Standard IS-54, Rev. B, dated April 1992"か、或いはその最新版を参照すればよい。

所定数のセルラー送信周波数/受信周波数で処理できる同時通話数は、多重化が採用されるか否か、及び採用されるならどのような多重化が採用されるかに依存して変化する。

アナログシステムおよびデジタルシステム両方とも多重同時セルラーネットワーク通話を行うために、多重セルラーチャンネルを供給する。ここで使用されるセルラーチャンネルという用語は、セルラーネットワークのユーザー間でセルラーネットワーク通話が行える、双方向の無線通信リンクを意味する。

現行のTDMA基準を使用する時分割多重化によれば、単一の無線周波数ペアで、3つの独立した別々の電話通話を同時に行うことができる。したがって、セルラー基地局内の各トランシーバーは、同時に、3つの別々のセルラーチャンネルを処理することができる。これに対して、アナログシステムによれば、各トランシーバーは、ただ一つのセルラーチャンネルを処理することができる。

どんなセルラー通信ネットワークでも、セルラーネットワーク通話は、中央セルラー電話交換局中央交換局、あるいはネットワーク交換局とも呼ばれる)を介して、サービス区域内に設けられた複数のセルラー基地局に対して、伝送される。このセルラー基地局は、中央セルラー電話交換局から移動セルラー加入者へ無線リンクを供給する。

セルラーネットワークにアクセスして或る電話加入者と通話する場合、或る信号がサービス区域中に送られ、その電話加入者に最も近いセルラー基地局が特定される。それから、別の信号が移動電話加入者電話へ送られ、上記通話を伝送するためにどの送信周波数/受信周波数に同調すべきかが電話トランシーバーに対して指示される。各移動セルラー電話は、選択された送信周波数/受信周波数(セルラーネットワーク内のセルラー基地局で使用される送信周波数/受信周波数)の如何なる周波数ペアに対しても同調するように設計されている。

中央セルラー電話交換局は、セルラーネットワーク中において、全てのセルラーネットワーク通話を追跡(トラッキング)し、選択されたセルラー基地局を介してセルラーネットワーク通話を伝送する。セルラー基地局の選択は、移動セルラー電話のユーザー又は電話加入者の現在位置によって決定される。

セルラーネットワーク内のセルラー基地局は、中央セルラー電話交換局に接続されている。この接続は、大陸通信線マイクロ波リンク、あるいはネットワークサービス区域内に広がる同様の半永久的な接続によって行われる。

セルラー電話加入者は、単一のセルラーネットワーク通話中はネットワークサービス区域内を自由に移動できる。これは、ユーザーが或るセルを離れた後、次のセルへ達する際に、セルラーネットワーク通話が或るセルラー基地局から別のセルラー基地局へ引き継がれる(ハンドオフされる)という根拠に基づいている。

この引継は、加入者のセルラー電話に対して指示するセルラーネットワークによって行われる。このセルラーネットワークは、移動前のセル内のセルラー基地局のトランシーバーによって使用されていた送信周波数/受信周波数ペアを新しい送信周波数/受信周波数ペアにスイッチするように、加入者のセルラー電話に対して指示する。

一方、中央電話交換局は、同時に、セルラーネットワーク通話を適当なセルラー基地局へ伝送する。セルラーネットワークは、セルラーネットワーク通話を中断することなく、セルラーネットワーク通話の引継を行うように設計されている。中央電話交換局は、電話加入者との無線接続連続性を維持することが要求されるごとに、セルラーネットワーク通話の引継処理を行う。

各セルラーネットワーク通話の状態をモニターするシステムが、各セルラーネットワークの機能の心臓部である。セルラーネットワークは、各セルラー基地局内で各セルラーチャンネルが伝送可能な状態にあるか否かを認識することが必要である。各セルラー基地局内の全セルラーネットワーク通話の状態をモニターするための基地局制御手段(各セルラー基地局内の通話切替制御ユニット)を採用するセルラー通信システムもある。各セルラー基地局の各セルラーネットワーク通話を中央電話交換局を介してモニターするセルラーシステムもある。

セルラーネットワーク通話が何処でモニターされるかに無関係に、全てのセルラー電話ネットワーク中の何処かにセルラーチャンネルモニターシステムが設けられ、セルラーネットワークの各セルラーネットワーク通話の状態が特定される。各セルラーネットワーク通話が各セルラー基地局で終了した時と、各セルラーチャンネルが新しいセルラーネットワーク通話を伝送可能な状態になった時とに、セルラーチャンネルモニターシステムは通話状態に係る種々の情報をアクセスする。セルラーネットワークを介して行われる新しいセルラーネットワーク通話の伝送は、通話状態に係る種々の上記情報に基づいて行われる。

時には、セルラーチャンネルに対する要求が許容量を上回ってネットワーク上のオーバーロード状態になり、この結果、電話加入者に対するサービスの質を落とすことになることもある。無線チャンネルスペクトルには限りがあると共にセルラーネットワーク通話量が増加しているので、ほとんどのセルラーネットワークとセルラー基地局とは、オーバーロードになることがある。

それゆえ、利用できる無線チャンネルスペクトルの伝送容量を増加させる改良技術を望む声が、ずっと続けてあった。パーソナル無線通信の使用が予想且つ計画したように大幅に増加すると、たとえ利用できる無線チャンネルスペクトルが追加されても、依然として、放送スペクトルをもっと効率的に使用することが引き続き必要となる。

コンピュータ間のデータ通話は、セルラー電話ネットワークによって益々伝送されるセルラー電話通話の一つの階層を表している。データ通話はしばしば不連続であり、ブランク時間の実質的なインターバルによって分離されたデータの断続交換が必要とされる。

結果的に、コンピュータ間の接続として単に音声チャンネルを採用することは、通常、不経済であり且つコスト高を招来する。にもかかわらず、携帯用コンピュータが普及するにつれて、移動携帯コンピュータに対して電話データを接続する需要が高まりつつある。特に、低コストで且つ音声チャンネルがデータ通話専用で使用される場合に賦課されるシステムローディングなしに、セルラーネットワークを介してデータ伝送を行うという需要を満足するための新しい方法を見つけ出すことが必要となる。

コンピュータ間で、データパケットの形態でデータ伝送を行う特殊なデータネットワーク現存する。このデータパケットは、データが短期圧縮されて符号化されたバーストである。このようなデータ専用のネットワークは、データ伝送の場合、従来の長距離電話で伝送するよりも遙に経済的である。

良く知られたタイプのデータネットワークの1つに、PSPDN(Public Switched Packet Data Network :公衆交換パケットデータネットワーク)と呼ばれるものがあり、これは、公衆パケットデータネットワークPPDN(Public Packet Data Network)とも呼ばれる。このPSPDNは、デジタル情報パケット化して専用回線を介して低コストで伝送するか、あるいは間欠的に公衆電話回線を介してアナログの長距離料金と比べてかなり安く伝送するように設計されている。

PSPDNのセルラー等価技術の発展は、現在のところ、芳しくない。セルラー業界では未だに実施されていないが、1つのシステムが提案されている。このシステムによれば、アナログセルラーネットワーク通話間でブランク時間を利用し、デジタル通話接続を希望する顧客間でデータパケットが伝送される。このシステムは、CDPD(Cellular Digital Packet Data service:セルラーデジタルパケットデータサービス)と称される。

このCDPDは、セルラーネットワーク通話間の短い遅延を利用している。つまり、CDPDは、或るセルラーネットワーク通話の終了時であって次に新しいセルラーネットワーク通話が割り当てられる前に、セルラーチャンネルはアイドル状態になることを利用している。

CDPDを採用しているシステムはセルラー周波数走査し、瞬間的にアイドル状態にあるチャンネル(即ち、送信周波数/受信周波数)を特定する。そして、空チャンネルが見つかると、システムは近くのCDPD基地局を直ちにオン状態にし、その見つけた空周波数でデータの送受信を行う。

概要

実質的且つ重複的投資を別々のセルラー基地局やトランシーバーに対してすることなく、データ専用のネットワークを提供する。

共有セルラー基地局28は、第2セルラーデータネットワーク80と第1セルラーネットワーク15の双方で利用される。データ通話コントローラ103は、セルラーネットワーク通話間のインターバルの間(アイドル期間)に、セルラーデータネットワーク通話を利用可能なセルラーチャンネルへ間欠的に伝送する。これにより、共有セルラー基地局28は、選択的に、セルラーネットワーク通話とセルラーデータネットワーク通話の双方の送受信を行う。

目的

CDPDの欠点は、アイドル状態にあるスペクトルを短期間使用するために、上記専用のセルラーネットワークをサービス区域中に構築する必要があると共に、それを維持するのに多大な費用を要することである。この専用のセルラーネットワークは、複数の専用のセルラー基地局を含む。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、セルラー基地局およびトランシーバー(何れも複数)の基幹施設重複して設けることなく、通信目的のためにセルラーネットワーク通話間のアイドル期間を利用することにある。

本発明の他の目的は、従来のセルラー電話ネットワークにおいて、音声通話時に使用されるものと同じセルラー基地局やトランシーバーを介して、デジタルユーザー間でデータパケットの転送を行うことによって、利用できる無線スペクトルの利用を増加することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

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請求項1

それぞれ少なくとも一つのセルラーチャンネルを有する複数のトランシーバーと、トランシーバー毎にセルラーチャンネルをモニターし、音声通話間にアイドル状態になったセルラーチャンネルを特定する基地局チャンネルモニター手段と、選択されたトランシーバーのアイドル状態にあるセルラーチャンネルとの間で音声通話を行う基地局制御手段とを有する複数のセルラー基地局に接続され、主として音声伝送するセルラーネットワークと、上記複数のセルラー基地局のうち少なくとも幾つかを上記セルラーネットワークと共有すると共に、データパケット公衆パケットデータネットワーク移動セルラーデータ局との間で選択的に転送するセルラーデータネットワークとを備え、共有された各セルラー基地局は、更に、上記の基地局チャンネルモニター手段によって、選択されたトランシーバーにおいて音声通話間にアイドル状態のセルラーチャンネルが特定されると、伝送するデータパケットの授受を選択的に上記の基地局制御手段との間で行うデータパケット通話制御手段を備えていることを特徴とするセルラー通信システム

請求項2

それぞれ少なくとも一つのセルラーチャンネルを有する複数のトランシーバーと、トランシーバー毎にセルラーチャンネルをモニターし、何時、ネットワーク通話が終了して他のネットワーク通話が可能なアイドル状態になったかを特定する基地局チャンネルモニター手段と、上記トランシーバーと上記基地局チャンネルモニター手段とに接続され、選択されたトランシーバーのアイドル状態にあるセルラーチャンネルとの間でネットワーク通話を行う基地局制御手段とを有する複数のセルラー基地局に接続され、少なくとも一つのセルラー電話交換局を有し、主として音声伝送を行うためのセルラーネットワークと、上記複数のセルラー基地局のうち少なくとも幾つかを上記セルラーネットワークと共有すると共に、データパケットを公衆パケットデータネットワークと移動セルラーデータ局との間で選択的に転送するセルラーデータネットワークとを備え、共有された各セルラー基地局は、更に、共有された上記のセルラー基地局と上記のセルラーネットワークとを接続し、上記のセルラー基地局との間で上記ネットワーク通話を行う第1ネットワーク通信リンク手段と、共有された上記のセルラー基地局と上記セルラーデータネットワークとを接続し、上記のセルラー基地局との間で上記データパケットの授受を行う第2ネットワーク通信リンク手段と、上記の第1ネットワーク通信リンク手段と、共有されたセルラー基地局の基地局制御手段とを接続し、上記のセルラー基地局内のトランシーバーとの間で上記のネットワーク通話を行う第1接続手段と、上記の第2ネットワーク通信リンク手段と、共有されたセルラー基地局の基地局制御手段とを接続し、上記のセルラー基地局内のネットワーク通話を行う際に使用されるのと同じトランシーバーとの間で上記のデータパケットの授受を行う第2接続手段と、上記の基地局制御手段と上記の第2ネットワーク通信リンク手段とに接続され、共有されたセルラー基地局内の選択されたトランシーバーを介してデータパケットの授受を選択的に上記の基地局制御手段との間で行うデータパケット通話制御手段とを備え、上記の基地局制御手段は、選択されたトランシーバーによって伝送されるセルラーチャンネル上のネットワーク通話間のインターバルの間に、上記データパケットを該トランシーバーを介して伝送し、共有された上記のセルラー基地局によって使用されたトランシーバー及びセルラーチャンネルが、上記のセルラーネットワークによって音声通話を主として伝送する一方、これらと同じトランシーバー及びセルラーチャンネルが、上記セルラーデータネットワークからのデータパケットを間欠的に伝送することを特徴とするセルラー通信システム。

請求項3

共有された各セルラー基地局は、更に、上記の公衆パケットデータネットワークからデータパケットを受け、このデータパケットを一時的に格納するデータバッファを備え、上記データパケット通話制御手段は、上記の基地局制御手段が格納済のデータパケットを上記データバッファから読み出すのに応じて、該データパケットがアイドル状態にある上記セルラーチャンネルへ伝送されるように応答することを特徴とする請求項1又は2記載のセルラー通信システム。

請求項4

上記セルラーネットワークは、共有された上記セルラー基地局の各トランシーバーが上記複数のセルラーチャンネルを有するように、所定のセルラー周波数帯域マルチプレクシングされた複数のセルラーチャンネルを供給し、共有された各セルラー基地局は、更に、上記のデータパケット通話制御手段と協働してアイドル状態にあるセルラーチャンネルを介して上記データバッファに格納されたデータパケットを伝送するマルチプレクシング制御手段を備えていることを特徴とする請求項3記載のセルラー通信システム。

請求項5

上記セルラーネットワークは、共有された上記セルラー基地局の各トランシーバーが上記複数のセルラーチャンネルを異なる所定のタイムスロットで有するように、所定のセルラー周波数帯域で時分割多重化された複数のセルラーチャンネルを供給し、共有された各セルラー基地局は、更に、上記のデータパケット通話制御手段と協働してアイドル状態にあるセルラーチャンネルを介して上記データバッファに格納されたデータパケットを上記タイムスロットで伝送するタイムスロット制御手段を備えていることを特徴とする請求項3記載のセルラー通信システム。

請求項6

セルラーネットワークからのセルラーネットワーク通話と、セルラーデータネットワークからのデータパケットの伝送とを行うセルラー通信方法であって、セルラーネットワークと共有されたセルラー基地局にセルラーデータネットワークを接続する工程と、共有された各セルラー基地局内の基地局制御手段にセルラーネットワークを接続し、共有された各セルラー基地局内のトランシーバーとの間でセルラーネットワーク通話を行う工程と、前工程で使用されたものと同じ基地局制御手段に上記セルラーデータネットワークを接続し、共有された各セルラー基地局内のトランシーバーとの間で、上記セルラーデータネットワークを介して伝送されるデータパケットを伝送する工程とを備え、上記の基地局制御手段がセルラーネットワーク通話の終了と次のセルラーネットワーク通話の開始との間のアイドル期間にあるセルラーチャンネルを特定すると、このセルラーネットワーク通話間のインターバルの間に、基地局制御手段はセルラーデータネットワークからのデータパケットをアイドル状態にある該セルラーチャンネルのトランシーバーへ選択的に伝送し、これにより、共有された各セルラー基地局内のトランシーバー及びセルラーチャンネルは主として音声通話を行うと共に、これらと同じトランシーバー及びセルラーチャンネルがセルラーデータネットワークからのデータパケットを間欠的に伝送することを特徴とするセルラー通信方法。

請求項7

共有された各セルラー基地局と上記のセルラーデータネットワークとを接続する際に、上記の公衆パケットデータネットワークからデータパケットを受け、一時的にデータバッファに格納し、選択されたセルラーチャンネルへ上記の基地局制御手段がデータパケットを伝送するまでの間、少なくとも一つのデータパケットを選択的に上記データバッファに格納し、基地局制御手段がセルラーデータネットワークからのデータパケットをアイドル状態にあるセルラーチャンネルのトランシーバーへ選択的に伝送する際に、セルラーネットワーク通話間の上記インターバルの間に、上記データバッファに格納されたデータパケットを読みだしてアイドル状態にある上記セルラーチャンネルのトランシーバーへ伝送することを特徴とする請求項6記載のセルラー通信方法。

請求項8

上記セルラーネットワークは、所定のセルラー周波数帯域で時分割多重化された複数のセルラーチャンネルを供給し、データパケットが伝送されるセルラーチャンネル毎に、データパケットを上記の時分割に応じて挿入し、上記の基地局制御手段がセルラーデータネットワークからのデータパケットを選択的に伝送することを特徴とする請求項6記載のセルラー通信方法。

請求項9

上記セルラーネットワークは、所定のセルラー周波数帯域でマルチプレクシングされた複数のセルラーチャンネルを供給し、データパケットが伝送されるセルラーチャンネル毎に、データパケットをマルチプレクシングされ且つアイドル状態にある上記セルラーチャンネルへ挿入し、上記の基地局制御手段がセルラーデータネットワークからのデータパケットを選択的に伝送することを特徴とする請求項6記載のセルラー通信方法。

請求項10

上記タイムスロット制御手段が、所定の優先順位に基づいて、上記セルラーチャンネルを介して上記データバッファに格納されたデータパケットを上記タイムスロットで伝送することを特徴とする請求項5記載のセルラー通信システム。

請求項11

上記優先順位が、データパケットのホールド状態の長さに基づいて決定されることを特徴とする請求項10記載のセルラー通信システム。

請求項12

上記優先順位が、上記データバッファに格納されたデータ量に基づいて決定されることを特徴とする請求項10記載のセルラー通信システム。

技術分野

0001

本発明は、中央電話交換局と複数の移動セルラー電話との間で多重同時通話送受信を行う複数のセルラー基地局が採用されるセルラー通信システム及びセルラー通信方法に関し、更に詳しくは、第1セルラーネットワーク通話間のインターバルにおいて、第2セルラーネットワークを介してデータパケット間欠的に送受信することによって、第1セルラーネットワーク内のセルラー基地局の利用を増加させるためのセルラー通信システム及びセルラー通信方法に関するものである。

背景技術

0002

セルラー通信ネットワークは、多数のセルラー基地局を採用している。各セルラー基地局は、特定のサービス区域(即ち、セル(cell))内で、低出力無線信号の送信と受信とを行う。

0003

上記セルラー基地局は、その戦略上、管轄区域(領域)中に設けられ、セルラー電話加入者間で通話できるようになっている。セルラーネットワーク内の各セルラー基地局は、多数のセルラートランシーバーを含んでいる。

0004

各セルラートランシーバーは、一組の選択された所定の送信周波数受信周波数で動作する。この送信周波数/受信周波数により、少なくとも一つの双方向の電話通話が行える。現在のシステム設計の代表例によれば、約56〜98の放送周波数(送信周波数/受信周波数)ペアが各セルラー基地局に対して割り当てられている。

0005

セルラー基地局内のほとんどのトランシーバーは、加入者通話の伝送用として割り当てられる。これに対して、トランシーバーの内、一つ又は二つは、送受信の制御用、および新しくかかってきたセルラーネットワーク通話を特定するためのサービス信号の要求用として割り当てられる。

0006

アナログ無線信号送受信用に設計されたセルラーシステムにおいては、セルラー基地局の各トランシーバーは、双方向のセルラーネットワーク通話を可能とする単一のセルラーチャンネルを供給する。これに対して、デジタルセルラーシステムにおいては、各セルラーネットワーク通話がデジタル化されて無線信号送信が符号化され、各無線周波数ペアに係る複数のセルラーチャンネルが供給される。

0007

ここでは、セルラーネットワーク通話をデジタル化することによってセルラーチャンネルの数を増加させるための従来方法を時分割多重化と称する。この時分割多重化によれば、いくつかのデジタル化されたセルラーチャンネルを介して、各無線信号の伝送が行われる。セルラーチャンネルを介する無線信号は、それぞれ別のタイムスロットで伝送され、しかも各セルラーチャンネルは、時間軸同期デコーダ復号器)によって、独立して再生される。

0008

時分割多重化に関して存在する一つの基準は、TDMA(Time Division Multiple Access :時分割多重アクセス)であり、これは、移動局基地局というデュアルモード適合基準であり、当業者にとっては馴染みが深い。TDMAの詳細については、例えば、"Telecommunications Industry Association, Engineering Department, 2001 Pennsylvania Avenue, N.W., Washington, D.C. 20006"が発行する"Standard IS-54, Rev. B, dated April 1992"か、或いはその最新版を参照すればよい。

0009

所定数のセルラー送信周波数/受信周波数で処理できる同時通話数は、多重化が採用されるか否か、及び採用されるならどのような多重化が採用されるかに依存して変化する。

0010

アナログシステムおよびデジタルシステム両方とも、多重同時セルラーネットワーク通話を行うために、多重セルラーチャンネルを供給する。ここで使用されるセルラーチャンネルという用語は、セルラーネットワークのユーザー間でセルラーネットワーク通話が行える、双方向の無線通信リンクを意味する。

0011

現行のTDMA基準を使用する時分割多重化によれば、単一の無線周波数ペアで、3つの独立した別々の電話通話を同時に行うことができる。したがって、セルラー基地局内の各トランシーバーは、同時に、3つの別々のセルラーチャンネルを処理することができる。これに対して、アナログシステムによれば、各トランシーバーは、ただ一つのセルラーチャンネルを処理することができる。

0012

どんなセルラー通信ネットワークでも、セルラーネットワーク通話は、中央セルラー電話交換局(中央交換局、あるいはネットワーク交換局とも呼ばれる)を介して、サービス区域内に設けられた複数のセルラー基地局に対して、伝送される。このセルラー基地局は、中央セルラー電話交換局から移動セルラー加入者へ無線リンクを供給する。

0013

セルラーネットワークにアクセスして或る電話加入者と通話する場合、或る信号がサービス区域中に送られ、その電話加入者に最も近いセルラー基地局が特定される。それから、別の信号が移動電話加入者の電話へ送られ、上記通話を伝送するためにどの送信周波数/受信周波数に同調すべきかが電話トランシーバーに対して指示される。各移動セルラー電話は、選択された送信周波数/受信周波数(セルラーネットワーク内のセルラー基地局で使用される送信周波数/受信周波数)の如何なる周波数ペアに対しても同調するように設計されている。

0014

中央セルラー電話交換局は、セルラーネットワーク中において、全てのセルラーネットワーク通話を追跡(トラッキング)し、選択されたセルラー基地局を介してセルラーネットワーク通話を伝送する。セルラー基地局の選択は、移動セルラー電話のユーザー又は電話加入者の現在位置によって決定される。

0015

セルラーネットワーク内のセルラー基地局は、中央セルラー電話交換局に接続されている。この接続は、大陸通信線マイクロ波リンク、あるいはネットワークサービス区域内に広がる同様の半永久的な接続によって行われる。

0016

セルラー電話加入者は、単一のセルラーネットワーク通話中はネットワークサービス区域内を自由に移動できる。これは、ユーザーが或るセルを離れた後、次のセルへ達する際に、セルラーネットワーク通話が或るセルラー基地局から別のセルラー基地局へ引き継がれる(ハンドオフされる)という根拠に基づいている。

0017

この引継は、加入者のセルラー電話に対して指示するセルラーネットワークによって行われる。このセルラーネットワークは、移動前のセル内のセルラー基地局のトランシーバーによって使用されていた送信周波数/受信周波数ペアを新しい送信周波数/受信周波数ペアにスイッチするように、加入者のセルラー電話に対して指示する。

0018

一方、中央電話交換局は、同時に、セルラーネットワーク通話を適当なセルラー基地局へ伝送する。セルラーネットワークは、セルラーネットワーク通話を中断することなく、セルラーネットワーク通話の引継を行うように設計されている。中央電話交換局は、電話加入者との無線接続連続性を維持することが要求されるごとに、セルラーネットワーク通話の引継処理を行う。

0019

各セルラーネットワーク通話の状態をモニターするシステムが、各セルラーネットワークの機能の心臓部である。セルラーネットワークは、各セルラー基地局内で各セルラーチャンネルが伝送可能な状態にあるか否かを認識することが必要である。各セルラー基地局内の全セルラーネットワーク通話の状態をモニターするための基地局制御手段(各セルラー基地局内の通話切替制御ユニット)を採用するセルラー通信システムもある。各セルラー基地局の各セルラーネットワーク通話を中央電話交換局を介してモニターするセルラーシステムもある。

0020

セルラーネットワーク通話が何処でモニターされるかに無関係に、全てのセルラー電話ネットワーク中の何処かにセルラーチャンネルモニターシステムが設けられ、セルラーネットワークの各セルラーネットワーク通話の状態が特定される。各セルラーネットワーク通話が各セルラー基地局で終了した時と、各セルラーチャンネルが新しいセルラーネットワーク通話を伝送可能な状態になった時とに、セルラーチャンネルモニターシステムは通話状態に係る種々の情報をアクセスする。セルラーネットワークを介して行われる新しいセルラーネットワーク通話の伝送は、通話状態に係る種々の上記情報に基づいて行われる。

0021

時には、セルラーチャンネルに対する要求が許容量を上回ってネットワーク上のオーバーロード状態になり、この結果、電話加入者に対するサービスの質を落とすことになることもある。無線チャンネルスペクトルには限りがあると共にセルラーネットワーク通話量が増加しているので、ほとんどのセルラーネットワークとセルラー基地局とは、オーバーロードになることがある。

0022

それゆえ、利用できる無線チャンネルスペクトルの伝送容量を増加させる改良技術を望む声が、ずっと続けてあった。パーソナル無線通信の使用が予想且つ計画したように大幅に増加すると、たとえ利用できる無線チャンネルスペクトルが追加されても、依然として、放送スペクトルをもっと効率的に使用することが引き続き必要となる。

0023

コンピュータ間のデータ通話は、セルラー電話ネットワークによって益々伝送されるセルラー電話通話の一つの階層を表している。データ通話はしばしば不連続であり、ブランク時間の実質的なインターバルによって分離されたデータの断続交換が必要とされる。

0024

結果的に、コンピュータ間の接続として単に音声チャンネルを採用することは、通常、不経済であり且つコスト高を招来する。にもかかわらず、携帯用コンピュータが普及するにつれて、移動携帯コンピュータに対して電話データを接続する需要が高まりつつある。特に、低コストで且つ音声チャンネルがデータ通話専用で使用される場合に賦課されるシステムローディングなしに、セルラーネットワークを介してデータ伝送を行うという需要を満足するための新しい方法を見つけ出すことが必要となる。

0025

コンピュータ間で、データパケットの形態でデータ伝送を行う特殊なデータネットワーク現存する。このデータパケットは、データが短期圧縮されて符号化されたバーストである。このようなデータ専用のネットワークは、データ伝送の場合、従来の長距離電話で伝送するよりも遙に経済的である。

0026

良く知られたタイプのデータネットワークの1つに、PSPDN(Public Switched Packet Data Network :公衆交換パケットデータネットワーク)と呼ばれるものがあり、これは、公衆パケットデータネットワークPPDN(Public Packet Data Network)とも呼ばれる。このPSPDNは、デジタル情報パケット化して専用回線を介して低コストで伝送するか、あるいは間欠的に公衆電話回線を介してアナログの長距離料金と比べてかなり安く伝送するように設計されている。

0027

PSPDNのセルラー等価技術の発展は、現在のところ、芳しくない。セルラー業界では未だに実施されていないが、1つのシステムが提案されている。このシステムによれば、アナログセルラーネットワーク通話間でブランク時間を利用し、デジタル通話接続を希望する顧客間でデータパケットが伝送される。このシステムは、CDPD(Cellular Digital Packet Data service:セルラーデジタルパケットデータサービス)と称される。

0028

このCDPDは、セルラーネットワーク通話間の短い遅延を利用している。つまり、CDPDは、或るセルラーネットワーク通話の終了時であって次に新しいセルラーネットワーク通話が割り当てられる前に、セルラーチャンネルはアイドル状態になることを利用している。

0029

CDPDを採用しているシステムはセルラー周波数走査し、瞬間的にアイドル状態にあるチャンネル(即ち、送信周波数/受信周波数)を特定する。そして、空チャンネルが見つかると、システムは近くのCDPD基地局を直ちにオン状態にし、その見つけた空周波数でデータの送受信を行う。

発明が解決しようとする課題

0030

ところが、上記従来のCDPDの場合、CDPD加入者間でデータ伝送を行うためには、複数のセルラー基地局及びトランシーバーからなる専用のセルラーネットワークを別途設けることが必要である。CDPDは、単に、セルラー周波数(送信周波数/受信周波数)をセルラー電話交換局との間で共有しているに過ぎない。

0031

CDPDの欠点は、アイドル状態にあるスペクトルを短期間使用するために、上記専用のセルラーネットワークをサービス区域中に構築する必要があると共に、それを維持するのに多大な費用を要することである。この専用のセルラーネットワークは、複数の専用のセルラー基地局を含む。

0032

CDPDの他の欠点は、送信スペクトルブランク期間を調べるので、時分割多重化と両立できないことである。これは、CDPDの場合、放送スペクトルにおけるブランク期間が検索されるからである。CDPDは、同じ搬送周波数で複数のセルラーネットワーク通話が伝送される場合、それぞれのセルラーネットワーク通話間のギャップを特定できない。時分割多重化によれば、トランシーバーは、そのトランシーバーによって伝送される全てのセルラーチャンネルがアイドル状態にある場合にのみアイドル状態になり、このような状態は、非常に稀にしか発生しない。

0033

各チャンネルが別のトランシーバーを介して伝送されると共にトランシーバーは各通話の終了時に直ちにアイドル状態になるアナログセルラーシステムと共に使用する場合に、CDPDはその機能を充分に果たし得る。CDPDはアナログセルラーシステムが使用される場合に制限されているので、セルラー通信における発展の方向と矛盾するという問題点を有している。

0034

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、セルラー基地局およびトランシーバー(何れも複数)の基幹施設重複して設けることなく、通信目的のためにセルラーネットワーク通話間のアイドル期間を利用することにある。

0035

本発明の他の目的は、従来のセルラー電話ネットワークにおいて、音声通話時に使用されるものと同じセルラー基地局やトランシーバーを介して、デジタルユーザー間でデータパケットの転送を行うことによって、利用できる無線スペクトルの利用を増加することにある。

0036

本発明の更に他の目的は、通常トランシーバーによって行われる第1セルラーネットワーク通話の処理に抵触することなく、セルラー基地局内の各トランシーバーの使用を増やすことにある。

0037

本発明の他の目的は、(1)セルラーネットワークで使用されたものと同じセルラー基地局やトランシーバーの内いくつか、あるいは全てを有すると共に、(2)セルラーネットワーク通話間のインターバルの間のみを利用してデータ通話を行う別のセルラーデータネットワークを供給することによって、セルラー通信ネットワーク上のセルラー基地局の利用を増加させ、より多くのセルラー基地局、トランシーバー、あるいは無線周波数を必要とすることなく、通話を処理するシステムの容量を増加させることにある。

課題を解決するための手段

0038

上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明のセルラー通信システムは、それぞれ少なくとも一つのセルラーチャンネルを有する複数のトランシーバーと、トランシーバー毎にセルラーチャンネルをモニターし、音声通話間にアイドル状態になったセルラーチャンネルを特定する基地局チャンネルモニター手段と、選択されたトランシーバーのアイドル状態にあるセルラーチャンネルとの間で音声通話を行う基地局制御手段とを有する複数のセルラー基地局に接続され、主として音声を伝送するセルラーネットワークと、上記複数のセルラー基地局のうち少なくとも幾つかを上記セルラーネットワークと共有すると共に、データパケットを公衆パケットデータネットワークと移動セルラーデータ局との間で選択的に転送するセルラーデータネットワークとを備え、共有された各セルラー基地局は、更に、上記の基地局チャンネルモニター手段によって、選択されたトランシーバーにおいて音声通話間にアイドル状態のセルラーチャンネルが特定されると、伝送するデータパケットの授受を選択的に上記の基地局制御手段との間で行うデータパケット通話制御手段を備えている。

0039

請求項1のセルラー通信システムによれば、基地局チャンネルモニター手段によって、トランシーバーごとに全てのセルラーチャンネルの通話状態がモニターされる。このモニターの結果、選択されたトランシーバーが、他の音声通話が可能な状態(アイドル状態)のセルラーチャンネルを有している場合、基地局制御手段とアイドル状態のセルラーチャンネルとの間で、音声通話が行われる。このようにして、選択されたトランシーバーのセルラーチャンネルを介して、セルラー基地局とセルラーネットワークとの間で音声通話が行われる。

0040

一方、データパケットは、セルラーネットワークとセルラーデータネットワークとによって共有されたセルラー基地局と、セルラーデータネットワークとの間で、次のようにして伝送される。

0041

即ち、基地局チャンネルモニター手段によって、音声通話間にアイドル状態になったセルラーチャンネルが特定されると、共有されたセルラー基地局内のデータパケット通話制御手段と基地局制御手段との間で、伝送するデータパケットの授受が選択的に行われる。そして、基地局制御手段と、選択されたトランシーバーのセルラーチャンネルとの間でデータパケットの授受が行われる。

0042

このようにして、選択されたトランシーバーのセルラーチャンネルを介して、該セルラーチャンネルが音声通話間にアイドル状態にある間に、セルラー基地局とセルラーデータネットワークとの間でデータパケットの伝送が行われる。この結果、セルラーデータネットワークにおいて、データパケットが公衆パケットデータネットワークと移動セルラーデータ局との間で伝送される。

0043

以上のように、共有されたセルラー基地局とセルラーネットワークとの間で音声通話が主として行われる一方、この音声通話で使用されたトランシーバー及びセルラーチャンネルが音声通話間のアイドル期間にも使用され、セルラー基地局とセルラーデータネットワークとの間でデータパケットが間欠的に伝送されることになる。

0044

上記の課題を解決するために、請求項2に係る発明のセルラー通信システムは、(1) それぞれ少なくとも一つのセルラーチャンネルを有する複数のトランシーバーと、トランシーバー毎にセルラーチャンネルをモニターし、何時、ネットワーク通話が終了して他のネットワーク通話が可能なアイドル状態になったかを特定する基地局チャンネルモニター手段と、上記トランシーバーと上記基地局チャンネルモニター手段とに接続され、選択されたトランシーバーのアイドル状態にあるセルラーチャンネルとの間でネットワーク通話を行う基地局制御手段とを有する複数のセルラー基地局に接続され、少なくとも一つのセルラー電話交換局を有し、主として音声伝送を行うためのセルラーネットワークと、(2) 上記複数のセルラー基地局のうち少なくとも幾つかを上記セルラーネットワークと共有すると共に、データパケットを公衆パケットデータネットワークと移動セルラーデータ局との間で選択的に転送するセルラーデータネットワークとを備えている。

0045

共有された各セルラー基地局は、更に、(a) 共有された上記のセルラー基地局と上記のセルラーネットワークとを接続し、上記のセルラー基地局との間で上記ネットワーク通話を行う第1ネットワーク通信リンク手段と、(b) 共有された上記のセルラー基地局と上記セルラーデータネットワークとを接続し、上記のセルラー基地局との間で上記データパケットの授受を行う第2ネットワーク通信リンク手段と、(c) 上記の第1ネットワーク通信リンク手段と、共有されたセルラー基地局の基地局制御手段とを接続し、上記のセルラー基地局内のトランシーバーとの間で上記のネットワーク通話を行う第1接続手段と、(d) 上記の第2ネットワーク通信リンク手段と、共有されたセルラー基地局の基地局制御手段とを接続し、上記のセルラー基地局内のネットワーク通話を行う際に使用されるのと同じトランシーバーとの間で上記のデータパケットの授受を行う第2接続手段と、(e) 上記の基地局制御手段と上記の第2ネットワーク通信リンク手段とに接続され、共有されたセルラー基地局内の選択されたトランシーバーを介してデータパケットの授受を選択的に上記の基地局制御手段との間で行うデータパケット通話制御手段とを備え、上記の基地局制御手段は、選択されたトランシーバーによって伝送されるセルラーチャンネル上のネットワーク通話間のインターバルの間に、上記データパケットを該トランシーバーを介して伝送し、共有された上記のセルラー基地局によって使用されたトランシーバー及びセルラーチャンネルが、上記のセルラーネットワークによって音声通話を主として伝送する一方、これらと同じトランシーバー及びセルラーチャンネルが、上記セルラーデータネットワークからのデータパケットを間欠的に伝送する。

0046

請求項2のセルラー通信システムによれば、基地局チャンネルモニター手段によって、トランシーバーごとにセルラーチャンネルの通話状態がモニターされる。このモニターの結果、セルラー電話交換局を介して通話中のネットワーク通話が終了して他のネットワーク通話が可能なアイドル状態になったことが特定されると、セルラー基地局とセルラーネットワークとが第1ネットワーク通信リンク手段によって接続される。

0047

第1ネットワーク通信リンク手段は、第1接続手段によってセルラー基地局内の基地局制御手段と接続され、ネットワーク通話が、選択されたトランシーバーのアイドル状態にあるセルラーチャンネルとの間で行われる。このようにして、選択されたトランシーバーのセルラーチャンネルを介して、セルラー基地局とセルラーネットワークとの間でネットワーク通話(音声通話)が行われる。

0048

一方、データパケットは、セルラーネットワークとセルラーデータネットワークとによって共有されたセルラー基地局と、セルラーデータネットワークとの間で、次のようにして伝送される。

0049

即ち、基地局チャンネルモニター手段によって、音声通話間にアイドル状態になったセルラーチャンネルが特定されると、伝送するデータパケットの授受が、選択的に、共有された基地局内のデータパケット通話制御手段と基地局制御手段との間で、次のようにして行われる。

0050

共有されたセルラー基地局とセルラーデータネットワークとが第2ネットワーク通信リンク手段によって接続される。この第2ネットワーク通信リンク手段は、第2接続手段によって、共有されたセルラー基地局内の基地局制御手段に接続される。

0051

これにより、基地局制御手段とデータパケット通話制御手段とがリンクされ、選択されたトランシーバーによって伝送されるセルラーチャンネル上のネットワーク通話間のインターバルの間に、データパケットの授受が、共有されたセルラー基地局内の選択されたトランシーバーを介して、選択的に、基地局制御手段とデータパケット通話制御手段との間で行われる。

0052

つまり、共有された上記のセルラー基地局によって使用されたトランシーバー及びセルラーチャンネルが、上記のセルラーネットワークによって音声通話を主として伝送する一方、これらと同じトランシーバー及びセルラーチャンネルが、上記セルラーデータネットワークからのデータパケットを間欠的に伝送することになる。

0053

以上のように、共有されたセルラー基地局とセルラーネットワークとの間で音声通話が主として行われる一方、この音声通話で使用されたトランシーバー及びセルラーチャンネルが音声通話間のアイドル期間にも使用され、セルラー基地局とセルラーデータネットワークとの間でデータパケットが間欠的に伝送されることになる。

0054

上記の課題を解決するために、請求項3に係る発明のセルラー通信システムは、請求項1又は2記載の発明特定事項に加えて、共有された各セルラー基地局が、更に、上記の公衆パケットデータネットワークからデータパケットを受け、このデータパケットを一時的に格納するデータバッファを備え、上記データパケット通話制御手段は、上記の基地局制御手段が格納済のデータパケットを上記データバッファから読み出すのに応じて、該データパケットがアイドル状態にある上記セルラーチャンネルへ伝送されるように応答するようになっている。

0055

請求項3のセルラー通信システムによれば、請求項1又は2に係る作用に加えて、次のような作用を有している。即ち、公衆パケットデータネットワークからは複数のデータパケットが逐次セルラー基地局に対して伝送されてくる。これらのデータパケットは、一旦、データバッファに格納される。

0056

音声通話間にアイドル状態になったセルラーチャンネルが特定されると、基地局制御手段は格納済のデータパケットをデータバッファから読み出す。上記データパケット通話制御手段は、データバッファから読み出したデータパケットをアイドル状態にある上記セルラーチャンネルへ伝送する。これにより、基地局制御手段の負担が軽減され、適宜、間欠的に複数のデータ通話が可能となるので、セルラー基地局の利用がより一層増加する。

0057

上記の課題を解決するために、請求項4に係る発明のセルラー通信システムは、請求項3記載の発明特定事項に加えて、上記セルラーネットワークが、共有された上記セルラー基地局の各トランシーバーが上記複数のセルラーチャンネルを有するように、所定のセルラー周波数帯域マルチプレクシング(多重化)された複数のセルラーチャンネルを供給し、共有された各セルラー基地局が、更に、上記のデータパケット通話制御手段と協働してアイドル状態にあるセルラーチャンネルを介して上記データバッファに格納されたデータパケットを伝送するマルチプレクシング制御手段を備えている。

0058

請求項4のセルラー通信システムによれば、請求項3に係る作用に加えて、各セルラーチャンネルは、所定のセルラー周波数帯域でマルチプレクシングされて多重化されている。したがって、セルラーチャンネルが他の通話を伝送中であっても、マルチプレクシング制御手段は、データパケット通話制御手段と協働して、データバッファに格納されたデータパケットを通話間のアイドル状態にある多重化された単一セルラーチャンネル上で伝送することができる。

0059

上記の課題を解決するために、請求項5に係る発明のセルラー通信システムは、請求項3記載の発明特定事項に加えて、上記セルラーネットワークが、共有された上記セルラー基地局の各トランシーバーが上記複数のセルラーチャンネルを異なる所定のタイムスロットで有するように、所定のセルラー周波数帯域で時分割多重化された複数のセルラーチャンネルを供給し、共有された各セルラー基地局は、更に、上記のデータパケット通話制御手段と協働してアイドル状態にあるセルラーチャンネルを介して上記データバッファに格納されたデータパケットを上記タイムスロットで伝送するタイムスロット制御手段を備えている。

0060

請求項5のセルラー通信システムによれば、請求項3に係る作用に加えて、各セルラーチャンネルは、所定のセルラー周波数帯域で時分割多重化されているので、セルラーチャンネルが他の通話を伝送中であっても、タイムスロット制御手段は、データパケット通話制御手段と協働して、データバッファに格納されたデータパケットを通話間のアイドル状態にある多重化された単一セルラーチャンネル上で伝送することができる。

0061

上記の課題を解決するために、請求項6に係る発明のセルラー通信方法は、セルラーネットワークからのセルラーネットワーク通話と、セルラーデータネットワークからのデータパケットの伝送とを行うセルラー通信方法において以下に示す工程を有している。

0062

即ち、請求項6に係る発明のセルラー通信方法は、セルラーネットワークと共有されたセルラー基地局にセルラーデータネットワークを接続する工程と、共有された各セルラー基地局内の基地局制御手段にセルラーネットワークを接続し、共有された各セルラー基地局内のトランシーバーとの間でセルラーネットワーク通話を行う工程と、前工程で使用されたものと同じ基地局制御手段に上記セルラーデータネットワークを接続し、共有された各セルラー基地局内のトランシーバーとの間で、上記セルラーデータネットワークを介して伝送されるデータパケットを伝送する工程とを備え、上記の基地局制御手段がセルラーネットワーク通話の終了と次のセルラーネットワーク通話の開始との間のアイドル期間にあるセルラーチャンネルを特定すると、このセルラーネットワーク通話間のインターバルの間に、基地局制御手段はセルラーデータネットワークからのデータパケットをアイドル状態にある該セルラーチャンネルのトランシーバーへ選択的に伝送し、これにより、共有された各セルラー基地局内のトランシーバー及びセルラーチャンネルは主として音声通話を行うと共に、これらと同じトランシーバー及びセルラーチャンネルがセルラーデータネットワークからのデータパケットを間欠的に伝送するようになっている。

0063

請求項6のセルラー通信方法によれば、共有された各セルラー基地局内の基地局制御手段にセルラーネットワークが接続されると、共有された各セルラー基地局内のトランシーバーとの間でセルラーネットワーク通話が行われる。

0064

上記のセルラーネットワーク通話の際に使用されたものと同じ基地局制御手段に上記セルラーデータネットワークが接続されると、共有された各セルラー基地局内のトランシーバーとの間で、データパケットがセルラーデータネットワークを介して伝送される。

0065

共有されたセルラー基地局内の基地局制御手段が、セルラーネットワーク通話の終了と次のセルラーネットワーク通話の開始との間のアイドル期間にあるセルラーチャンネルを特定すると、このセルラーネットワーク通話間のインターバルの間に、基地局制御手段はセルラーデータネットワークからのデータパケットをアイドル状態にある該セルラーチャンネルのトランシーバーへ選択的に伝送する。

0066

以上のように、共有された各セルラー基地局内のトランシーバー及びセルラーチャンネルは主として音声通話を行うと共に、これらと同じトランシーバー及びセルラーチャンネルがセルラーデータネットワークからのデータパケットを間欠的にアイドル期間に伝送することになる。

0067

上記の課題を解決するために、請求項7に係る発明のセルラー通信方法は、請求項6記載の発明特定事項に加えて、共有された各セルラー基地局と上記のセルラーデータネットワークとを接続する際に、上記の公衆パケットデータネットワークからデータパケットを受け、一時的にデータバッファに格納し、選択されたセルラーチャンネルへ上記の基地局制御手段がデータパケットを伝送するまでの間、少なくとも一つのデータパケットを選択的に上記データバッファに格納し、基地局制御手段がセルラーデータネットワークからのデータパケットをアイドル状態にあるセルラーチャンネルのトランシーバーへ選択的に伝送する際に、セルラーネットワーク通話間の上記インターバルの間に、上記データバッファに格納されたデータパケットを読み出してアイドル状態にある上記セルラーチャンネルのトランシーバーへ伝送するようになっている。

0068

請求項7のセルラー通信方法によれば、請求項6に係る作用に加えて、音声通話間にアイドル状態になったセルラーチャンネルが特定されると、基地局制御手段は格納済のデータパケットをデータバッファから読み出す。上記データパケット通話制御手段は、データバッファから読み出したデータパケットをアイドル状態にある上記セルラーチャンネルへ伝送する。これにより、基地局制御手段の負担が軽減され、適宜間欠的に複数のデータ通話が可能となるので、セルラー基地局の利用がより一層増加する。

0069

上記の課題を解決するために、請求項8に係る発明のセルラー通信方法は、請求項6記載の発明特定事項に加えて、上記セルラーネットワークは、所定のセルラー周波数帯域で時分割多重化された複数のセルラーチャンネルを供給し、データパケットが伝送されるセルラーチャンネル毎に、データパケットを上記の時分割に応じて挿入し、上記の基地局制御手段がセルラーデータネットワークからのデータパケットを選択的に伝送するようになっている。

0070

請求項8のセルラー通信方法によれば、請求項6に係る作用に加えて、各セルラーチャンネルは、所定のセルラー周波数帯域で時分割多重化されている。したがって、セルラーチャンネルが他の通話を伝送中であっても、通話間のアイドル状態にある多重化された単一セルラーチャンネル上で、データパケットを伝送することができる。

0071

上記の課題を解決するために、請求項9に係る発明のセルラー通信方法は、請求項6記載の発明特定事項に加えて、上記セルラーネットワークが、所定のセルラー周波数帯域でマルチプレクシングされた複数のセルラーチャンネルを供給し、データパケットが伝送されるセルラーチャンネル毎に、データパケットをマルチプレクシングされ且つアイドル状態にある上記セルラーチャンネルへ挿入し、上記の基地局制御手段がセルラーデータネットワークからのデータパケットを選択的に伝送するようになっている。

0072

請求項9のセルラー通信方法によれば、請求項6に係る作用に加えて、各セルラーチャンネルは、所定のセルラー周波数帯域でマルチプレクシング(多重化)されている。したがって、セルラーチャンネルが他の通話を伝送中であっても、通話間のブランク期間に多重化された単一セルラーチャンネル上で、データパケットが伝送される。

0073

上記の課題を解決するために、請求項10に係る発明のセルラー通信システムは、請求項5記載の発明特定事項に加えて、上記のタイムスロット制御手段が、所定の優先順位に基づいて、上記のセルラーチャンネルを介して上記のデータバッファに格納されたデータパケットを上記のタイムスロットで伝送するようになっている。

0074

請求項10のセルラー通信システムによれば、請求項5に係る作用に加えて、1つ以上のセルラーデータネットワーク通話がセルラー基地局を同時に通過する場合にも、所定の優先順位に基づいて確実に対処できる。

0075

上記の課題を解決するために、請求項11に係る発明のセルラー通信システムは、請求項10記載の発明特定事項に加えて、上記優先順位が、データパケットのホールド状態の長さに基づいて決定されるようになっている。

0076

請求項11のセルラー通信システムによれば、請求項10に係る作用に加えて、ホールド状態が一番長いデータパケットが最優先で伝送されるので、先入れ先出し方式でデータパケットの伝送が行われる。

0077

上記の課題を解決するために、請求項12に係る発明のセルラー通信システムは、請求項10記載の発明特定事項に加えて、上記優先順位が、上記データバッファに格納されたデータ量に基づいて決定されるようになっている。

0078

請求項12のセルラー通信システムによれば、請求項10に係る作用に加えて、データバッファに格納されたデータ量の多いもの順にデータパケットの伝送が行われる。例えば、非常にデータ量の多いセルラーデータネットワーク通話が続いても、データ量の多いもの順にデータパケットの伝送が行われるので、データバッファのオーバーフローを未然に回避できる。

発明を実施するための最良の形態

0079

本発明は、第1セルラーネットワークのセルラーネットワーク通話間の短いインターバルを使用して、データ専用の第2セルラーデータネットワークとの間でセルラーデータネットワーク通話の送受信を行うセルラー通信システム及びセルラー通信方法に関するものである。

0080

本発明は、第1セルラーネットワークにおいてビルトインされた能力を使用して、各通話のモニター及びトラッキングを行い、各通話間の比較的短い期間のインターバルを特定し、セルラーネットワーク通話に抵触することなく、何時、第2セルラーデータネットワークからのデータの短いバーストを伝送できるかを正確に指摘する。

0081

第2セルラーデータネットワークは、別の電話交換局を含んでいる。第1セルラーネットワークのセルラー基地局のうち幾つかは、データ専用のネットワークである第2セルラーデータネットワークと共有される。大陸通信線や他の接続により、データネットワーク交換局と、共有されたセルラー基地局とがリンクされる。

0082

第2セルラーデータネットワークは、公衆パケットデータネットワークを介してアクセスできることが好ましい。第2セルラーデータネットワークのセルラーデータネットワーク通話は、共有された複数のセルラー基地局へ伝送され、セルラーネットワーク通話間の短いインターバルの間に挿入される。セルラーデータネットワーク通話は、不連続な仮想接続を第2セルラーデータネットワークのユーザ間に供給する。

0083

本発明の特徴は、第1セルラーネットワークの容量を減少させたり、セルラーネットワーク通話に抵触したりすることなく、セルラー基地局、トランシーバー、及び割り当てられた送信周波数/受信周波数を第1セルラーネットワークと第2セルラーデータネットワークとの間で共有することにある。本発明は、時分割多重アクセス等の多重アクセス法を採用するアナログ及びデジタルのセルラーネットワークに適用可能である。

0084

本発明の実施の形態を以下に説明する。

0085

図1は、本発明のセルラー通信システム例を示すブロック図である。このセルラー通信システムは、第1セルラーネットワークを含んでいる。第1セルラーネットワークは、公衆電話回線と複数の移動セルラー電話とを選択的に無線接続するように設計されている。第1セルラーネットワークは、主として、音声通信会話通信を行うように設計されているが、モデム等を使用することによってデータ通信にも使用できる。

0086

上記の第1セルラーネットワークの心臓部は、第1セルラー電話交換局10である。第1セルラー電話交換局10は、従来のセルラー電話交換局からなり、複数のセルラー基地局と公衆電話回線12との間でセルラーネットワーク通話を選択的に切替えるためのものである。第1セルラー電話交換局10は、第1地上基地電話交換局(first land-based telephone exchange )とも称される。

0087

14は機能的幹線接続を示し、第1セルラー電話交換局10を公衆電話回線12にリンクさせる機能を有する。公衆電話回線12は、従来の局部的なユーティリティネットワークであり、多数のユーザ間で選択的に電話による通話を切り替えて接続する。図1においては、第1セルラーネットワークは一般に15で示している。

0088

図1中の18は、第1セルラー局を表している。第1セルラー局18は、セルラー電話である。第1セルラー局18は、第1セルラーネットワーク15上の無線通信を第1セルラー電話交換局10を介して当業者に公知の方法で伝送するようになっている。

0089

一般に、セルラーネットワークは多くの電話加入者を有しており、電話加入者はそれぞれ第1セルラー局18を所有している。図1には単に一つの第1セルラー局18が示されているが、これは第1ネットワーク15上の通信を行うように設計された多数の同様の第1セルラー局を代表しているに過ぎない。

0090

第1セルラー局18は、それぞれ、第1セルラー電話交換局10に接続された複数のセルラー基地局の一つとの間で無線通信を行う。図1には、地上基地幹線21、23、25、27、及び29によって、それぞれセルラー基地局20、22、24、26、及び28が第1セルラー電話交換局10に接続されていることが示されている。地上基地幹線は、マイクロ波や他の適当な多線通話リンクによって代用できる。

0091

図1に示されたセルラー基地局20、22、24、26、及び28は、第1セルラー電話交換局10に接続された多数のセルラー基地局を代表しているに過ぎない。図1に示された接続線30、32、及び34は、追加可能な無数のセルラー基地局(図示しない)が第1セルラー電話交換局10に接続されることを示している。

0092

当業者には明らかなように、代表的なセルラーネットワーク交換局に接続されるセルラー基地局の総数は、サービス区域、その地形、および多くのその他の要因に依存して変化する。セルラーネットワークは、通常、非常に多くのセルラー基地局を含んでおり、非常に巨大なネットワークの場合、数百あるいはそれ以上のセルラー基地局を含んでいる。本発明を説明する便宜上、セルラー基地局20、22、24、26、及び28と、接続線30、32、及び34に接続される追加のセルラー基地局とは、局部的セルラー電話ネットワーク全体の主なものを図示するものとする。

0093

第1セルラー電話交換局10は、従来のセルラー電話ネットワークの公知の特徴を有している。第1セルラー電話交換局10の機能は、公衆電話回線12からのセルラーネットワーク通話を受けること、及びセルラーネットワーク通話をセルラー電話ネットワーク中に伝送することにある。後者は、セルラーネットワーク通話を正確に所望のセルラー基地局へ伝送すること、及びセルラーネットワーク通話を利用可能なセルラーチャンネルに割り当てることを含んでいる。

0094

第1セルラー電話交換局10は、また、セルラー電話ネットワーク中のセルラーネットワーク通話の割当及び再割当を制御する。セルラー電話ネットワークにおいて重要な構成要素は、セルラーチャンネルモニターシステムである。

0095

セルラーチャンネルモニターシステムは、セルラー電話ネットワーク内の全てのセルラーチャンネルに対して通話状態をモニターする。これにより、セルラーチャンネルモニターシステムは、何時、セルラーチャンネルが新しいセルラーネットワーク通話を割り当てることができる空(あき)状態になったかを知ることができる。

0096

セルラーチャンネルモニターシステムは、セルラー基地局内に設けてもよいし、或いは、第1セルラー電話交換局10内に設けてもよい。しかし、第1セルラー電話交換局10は、利用可能なセルラーチャンネルにセルラーネットワーク通話を割り当てるためには、最終的に、チャンネル利用可能性に係る情報を受けて処理しなければならない。

0097

チャンネル利用可能性に係る情報は、第1セルラーネットワーク15内でセルラーチャンネルモニターと称されるもの(図1及び図2中の35で示されるブロック参照)によって供給される。セルラーチャンネルモニター35は、各セルラーチャンネル上の通話状態をモニターし、セルラーチャンネルが新しいセルラーネットワーク通話を受け取ることができる利用可能状態にあるときは何時でも、第1セルラー電話交換局10との間で通信を行う。

0098

セルラー電話ネットワークは、セルラー基地局を介して処理されるセルラーチャンネルをモニターするための回路を各セルラー基地局に設けている(図1、及び図2参照)。ネットワーク上の全てのセルラー基地局に対して、セルラーチャンネルをモニターする機能を第1セルラー電話交換局10に設けているセルラー電話ネットワークもある。

0099

重要なことは、各セルラーネットワーク通話に係る情報、何時セルラーネットワーク通話が終了し何時各セルラーチャンネルが新しいセルラーネットワーク通話を受け取ることができる空状態になったかを示す情報が第1セルラー電話交換局10に供給されることにある。図1および図2のセルラーチャンネルモニター35は、実際のモニター装置単数又は複数)が設けられている場所に無関係に、第1セルラーネットワーク15におけるセルラーチャンネルモニター機能を表す。

0100

図1は、第1セルラーネットワーク15において、図示されたセルラー基地局の全てに接続されている単一の第1セルラー電話交換局10を示している。第1セルラーネットワーク15又はサービス区域が充分に大きいか若しくは非常に多数の電話加入者を有している場合、第1セルラーネットワーク15は、複数の第1セルラー電話交換局10を含む構成でもよい。

0101

各セルラー電話交換局が複数のセルラー基地局の幾つかに接続されている複数のセルラー電話交換局を有するネットワークにおいては、種々様々な交換局が互いに機能的にリンクされ、これらは単一のリンクシステムの一部と考えることができる。図1中の10で示されるブロックは、第1セルラーネットワーク15での使用に適した、単一或いは機能的にリンクされた複数のセルラー電話交換局を意味する。

0102

第1セルラーネットワーク15で使用されるセルラー電話交換局やセルラー基地局は、図1中の破線で示すブロック31内に設けられた構成要素を除いて、従来のものであり、商業的にいくつかの製造業者から入手可能である。

0103

例えば、モトローラ社はセルラー基地局を提供しており、これはベースサイトコントローラ(base site controller)と称され、電子移動交換局(ElectronicMobile Exchange)パッケージと共に使用される多重チャンネル無線設備の一部として提供されている。上記の電子移動交換局パッケージは、EMX100PlusやEMX250、EMX500、EMX2500の名前市場に出回っており、例えば、モトローラのRadio-Telephone Systems Group (1501, W. Shure Drive, Arlington Heights,IL60004 )から入手可能である。

0104

図1の第1セルラーネットワーク15と共に使用されるタイプのセルラー基地局の別の例としては、AT&T Networks Systems 社で製造されているAUTOPLEX System 1000が挙げられる。更に他の例としては、Northern Telecom社のDMSMTX System と共に使用されるセルラー基地局があり、これはテキサス州リチャードソンのNorthern Telecom社から入手可能である。

0105

図1のセルラー基地局28は、第1セルラーネットワーク15と本発明の通信システムとによって使用される代表的なセルラー基地局である。セルラー基地局28において破線ブロック31以外の部分は、従来のセルラー基地局からなる公知の構成である。

0106

ブロック31の構成要素は、特に図2を参照しながら以下で詳細に説明するが、本発明のセルラー通信システムおよびセルラー通信方法に関連している。第1セルラー電話交換局10に接続された各セルラー基地局は、特定のサービス区域(即ちセル)内で無線信号の送受信を行う。この送受信の際に、複数の低出力トランシーバー40が使用され、これら複数のうち4つのトランシーバー40a、40b、40c、及び40dが図1中に図示されている。

0107

ほとんどのセルラー基地局は、100以上のトランシーバー(図示しない)を含む。各トランシーバーは、選択された所定の送信周波数/受信周波数ペアに同調する。これらの送信周波数/受信周波数ペアは、セルラー基地局の制御の及ぶ範囲内に位置する加入者のセルラー電話(第1セルラー局18)に対して無線信号を送受信する際にも使用される。

0108

各トランシーバーは、1以上の異なるセルラーチャンネルを処理する。全てのトランシーバーは、52で示される局アンテナを介して無線信号の送受信を行うようになっている。セルラー基地局28内のトランシーバー40a〜40dは、機能的に基地局コントローラ46に接続され、この基地局コントローラ46によって制御されるようになっている。

0109

基地局コントローラ46は、従来のセルラー基地局の公知の構成を有している。基地局コントローラ46は、主な機能の1つとして、各セルラーネットワーク通話および各サービス要求を空状態にあるトランシーバーへ切り替えるようになっている。基地局コントローラ46は、また、第1セルラー電話交換局10との間で通話を行い、第1セルラー電話交換局10がセルラーネットワーク通話の割り当てをモニターして伝送することを許可している。各セルラー基地局の少なくとも1つのトランシーバーは、通常、近くの移動セルラー電話からのサービス要求をモニターするために割り当てられている。

0110

セルラー電話による通話を希望する電話加入者は、セルラー電話をオン状態にし、最も近いセルラー基地局に転送されるセルラーチャンネルを要求する信号(サービス要求信号)を発する。サービス要求信号はセルラー基地局に到達し、基地局コントローラ46は、空状態(利用可能な状態)にあるトランシーバー40へセルラーネットワーク通話を割り当てる。基地局コントローラ46は、加入者のセルラー電話に対して指示を送信する。指示を受けたセルラー電話は、そのセルラーネットワーク通話を処理するように割り当てられたトランシーバーによって使用される特定の送信周波数/受信周波数ペアに同調する。

0111

第1セルラー電話交換局10からセルラー基地局28へのセルラーネットワーク通話は、基地局コントローラ46によって利用可能なトランシーバー40へ切り替えられる。第1セルラー電話交換局10からのセルラーネットワーク通話がセルラー基地局28に到達すると、基地局コントローラ46は、このセルラーネットワーク通話を利用可能なトランシーバーに割り当て、移動セルラー電話に指示を送信して該割り当てられたトランシーバーの送信周波数/受信周波数ペアに切り替えさせる。

0112

このようなトランシーバーの割り当て、及び周波数の切替は、第1セルラー電話交換局10からのセルラーネットワーク通話が近隣のセルラー基地局からの引き継ぎに係るものであっても、あるいは新たに送信されたセルラーネットワーク通話であっても、実施される。

0113

なお、ここで使用されているように、セルラーチャンネルという用語は、独立したセルラーネットワーク通話を伝送することが可能な双方向無線チャンネルを意味する。

0114

アナログセルラーシステムにおいては、各セルラーチャンネルは、それぞれ異なるトランシーバーによって処理される。トランシーバーは、セルラー基地局のトランシーバーごとに割り当てられた所定周波数で、連続するアナログ無線信号を送受信する。

0115

これに対して、デジタルセルラー電話システムにおいて、各トランシーバーは、コード分割多重アクセス(Code Division Multiple Access )等の時分割多重化又は他の多重化を使用して、複数のセルラーチャンネルを同時に処理する。

0116

つまり、アナログセルラーグシステムでは、各トランシーバーは単一のセルラーチャンネルを処理することができる一方、デジタルセルラー電話システムでは、1つのトランシーバーは多数のセルラーチャンネルを処理することが可能となる。

0117

図5は、典型的な基地局28において、3つのセルラーチャンネルが同時に一連のセルラーネットワーク通話を伝送することを図示する時間線図である。図示したセルラーネットワーク通話の順序および期間は、従来のセルラー基地局内の1以上のトランシーバーによって伝送される実際のセルラーネットワーク通話の典型的なものを示す。

0118

垂直方向に延びる3つの時間線は、チャンネルA、BおよびCの3つの異なるセルラーチャンネルによって伝送される一連のセルラーネットワーク通話を示すために使用されている。3つのセルラーチャンネルは、セルラー基地局28内の別のトランシーバー40によってそれぞれ伝送されるアナログチャンネルであってもよく、あるいは適当な多重化を使用して1以上のトランシーバーによって同時に伝送されるデジタルセルラーチャンネルであってもよい。

0119

各チャンネルは、別のセルラー電話通話を伝送することができる。これに対して、図5に示すセルラーネットワーク通話の順序は、従来のセルラーネットワークの場合を示しており、本発明のデータセルラーネットワークの動作説明のための背景をなすものである。

0120

まずはチャンネルAであるが、図5の上方左側の時間線60が開始する。このとき、チャンネルAはセルラーネットワーク通話A1を伝送するために使用される。セルラーネットワーク通話A1の間、チャンネルAを伝送するトランシーバーは、加入者のセルラー電話との間で、トランシーバーに割り当てられた周波数で信号の送受信を行う。セルラーネットワーク通話A1は、時間線60上の時間62で終了する。この終了が生じるのは、電話加入者が自発的にセルラーネットワーク通話を終了するとき、あるいはセルラー基地局28の範囲外に電話加入者のセルラー電話が移動する際に他のセルラー基地局にセルラーネットワーク通話が自動的に転送されるときである。

0121

時間線60上の次のセルラーネットワーク通話は、時間64で始まるセルラーネットワーク通話A2である。セルラーネットワーク通話A1の終了時(時間62)とセルラーネットワーク通話A2の開始時(時間64)との間のインターバルは、チャンネルAが使用されないアイドル期間に相当する。

0122

新しいセルラーネットワーク通話は、第1セルラー電話交換局10か、或いは基地局コントローラ46によってチャンネルAに割り当てられる。どちらによって割り当てられるかは、第1セルラーネットワークのアーキテクチャーに依存する。

0123

チャンネルAがたまたま直ぐに新しいセルラーネットワーク通話を伝送できるようになると、新しいセルラーネットワーク通話はチャンネルAに割り当てられる。図5においては、チャンネルAは、セルラーネットワーク通話A1が終了する時間62で利用可能な状態になる。

0124

セルラーネットワークが典型的な通話負荷状態の場合、チャンネルA1のアイドル期間は、セルラーネットワーク通話A1が終了する時間62と、セルラーネットワーク通話A2が始まる時間64との間で、約数秒間、続く。

0125

第1セルラーネットワーク通話間のアイドル期間が必要な理由は、セルラー基地局からセルラーネットワーク交換局に対して、利用可能な(空状態にある)チャンネルAに関するメッセージを送信する必要があること、及び新しいセルラーネットワーク通話を上記の利用可能なチャンネルに切り替えるための時間を稼ぐ必要があることに基づいている。

0126

セルラーネットワークの通話が軽負荷であり且つ入力されるセルラーネットワーク通話が頻繁でない場合、トランシーバーは新しいセルラーネットワーク通話が割り当てられるのを待つ間(どれくらいの期間かは不定)、アイドル状態になる。

0127

時間線60が先に進むと、セルラーネットワーク通話A2が時間66で終了後、セルラーネットワーク通話A3が開始される時間68まで、チャンネルAはアイドル状態になる。セルラーネットワーク通話A3は、時間70で終了する。これらのセルラーネットワーク通話は、上述したセルラーネットワーク通話A1と同じ方法で、それぞれチャンネルAで起こり、チャンネルAにそれぞれ割り当てられる。A4以降のチャンネルAのセルラーネットワーク通話も、図5に示さないが、この方法でシーケンシャルに伝送される。

0128

時間線72は、チャンネルAとは別の通信チャンネルであり且つ双方向の電話通話を伝送するためのチャンネルBによって伝送されるセルラーネットワーク通話を示す。

0129

信号の多重化が行われるのであれば、チャンネルAおよびBは、それぞれ別のトランシーバーによって伝送されてもよいし、或いは同じ一つのトランシーバーによって伝送されてもよい。

0130

チャンネルB上のセルラーネットワーク通話は、チャンネルBで起こり、上記チャンネルA上のセルラーネットワーク通話と同様の方法で、チャンネルBにそれぞれ割り当てられる。

0131

チャンネルB上の最初のセルラーネットワーク通話B1が時間74で終了した後、チャンネルBはアイドル状態になる。その次のセルラーネットワーク通話B2は時間76で始まり、そして時間78で終了する。更にその次のセルラーネットワーク通話B3は時間80で始まり、そして時間82で終了する。図5に示されたチャンネルBに関する時間線72は、セルラーネットワーク通話B4の間に終了する。

0132

同様に、時間線84は、チャンネルC上で伝送されるセルラーネットワーク通話を示している。チャンネルC上の最初のセルラーネットワーク通話C1が時間86で終了した後、チャンネルCはアイドル状態になる。その次のセルラーネットワーク通話C2は時間88で始まり、そして時間90で終了する。更にその次のセルラーネットワーク通話C3は時間92で始まり、図5には図示しないが、それ以降も継続する。

0133

図5は、説明の便宜上、セルラー基地局28によって処理される3つのセルラーチャンネルだけを図示しているが、実際には、数百あるいはそれ以上の多くのセルラーチャンネルが、セルラー基地局28によって処理される。

0134

例えば、セルラー基地局がアナログセルラーネットワークの一部であり、100個のトランシーバーを含む場合、最大100個の異なるセルラーチャンネルが利用できることになる。

0135

これに対して、セルラー基地局が時分割多重化を採用するデジタルセルラーシステムの一部である場合、利用できるセルラーチャンネルの総数は、アナログの場合と比べて、数倍多くなる。簡単な説明を介して、時分割多重アクセス(TimeDivision Multiple Access )として知られ、時分割多重化を提供するセルラー送信基準の一つの概念を以下に説明する。

0136

時分割多重アクセス送信基準を使用し、シーケンシャルなメッセージフレームが、適当な同期コードと共に、各トランシーバーによって転送される。各デジタル化されたメッセージフレームを転送するためには、40msが必要であり、図3のように構成されている。

0137

X、YおよびZで表される3つの別々のセルラーチャンネルは、1つのトランシーバーによって、6つの異なるタイムスロット(T/スロット)でそれぞれ伝送される。これら6つのタイムスロットは、それぞれ6.67msの期間を有している。

0138

タイムスロット0および3でセルラーチャンネルXが処理され、タイムスロット1および4でセルラーチャンネルYが処理され、そしてタイムスロット2および5でセルラーチャンネルZが処理される。デジタル化されたセルラーネットワーク通話は、それぞれ割り当てられたタイムスロットで送受信される。

0139

時分割多重アクセス送信基準は、6つのタイムスロットで6つの異なるチャンネルの伝送の切替を行うよう企図されている。通常の動作中、セルラー基地局28内のトランシーバーが時分割多重アクセスフォーマットを使用して複数のセルラーネットワーク通話を伝送している場合、セルラー基地局28内のトランシーバーは、セルラーネットワーク通話が3つのうち少なくとも一つのチャンネル上を伝送されている限り、上記複数のセルラーネットワーク通話の伝送を維持するようになっている。

0140

チャンネルのうちの1つがアイドル状態になると、図5中のチャンネルAの時間62のように、新しいセルラーネットワーク通話がそのチャンネルによって伝送が開始されるまでの間、割り当てられたタイムスロットで、如何なるメッセージも転送されない。

0141

本発明は、セルラー基地局内のトランシーバーやセルラーチャンネルを使用し、ネットワーク通話間のアイドル期間(あるいはアイドルインターバル)にデジタル情報をデータパケットの形態で伝送することによって、セルラーネットワーク内のセルラー基地局の利用を増加させるシステムと方法とをそれぞれ提供するものである。

0142

本発明は、図1の右側におおよそ示された第2セルラーデータネットワーク80を提供するものである。第2セルラーデータネットワーク80は、公衆交換パケットデータネットワーク(public switched packet data network )81としても知られる公衆パケットデータネットワークの一部として使用されるように意図されている。

0143

公衆交換パケットデータネットワーク81は、データのみの通話のための公衆電話交換局である。公衆交換パケットデータネットワーク81は、データ通話用の公衆電話回線を使用する代わりに、低コストの方法をユーザーに提供するものである。

0144

公衆交換パケットデータネットワークを採用する根拠は、公衆電話回線あるいは専用の公衆交換パケットデータネットワーク線を介して、データ通話を短い(short-duration)データパケットにパケット化し、このデータパケットを間欠的な短いバーストで送信するができることに基づいている。

0145

ここで使用されているように、データパケットという用語は、所定のプロトコルに基づいて、符号化と復号化とが行えるデジタル情報の短いバーストのみから構成されている。データパケットは、最小コストで大量の情報を通信線を介して転送することができる。

0146

第2セルラーデータネットワーク80は、好ましくはデータパケット(またはパケットデータと称す)の形態で、コンピュータ等の間でデータ通話を行うように設計されている。コンピュータ79は、公衆交換パケットデータネットワーク81を介してアドレスコードアクセス番号ダイヤルすることによって、他のコンピュータ83との間で通信することができる。

0147

公衆交換パケットデータネットワーク81は、本発明の第2セルラーデータネットワーク80の一部であるセルラーデータ電話交換局93に、コンピュータ79を接続する。第1セルラー電話交換局10が第1セルラーネットワーク15において果たすのと同様の機能を、セルラーデータ電話交換局93は第2セルラーデータネットワーク80において果たす。

0148

セルラーデータ電話交換局93は、第1セルラーネットワーク15によって使用されるセルラー基地局の1つあるいはそれ以上と接続される。図1においては、セルラー基地局20、22、24、26および28が、大陸通信線87、88、89、90および91(マイクロ波、あるいは同様の接続でもよい)を介して、それぞれセルラーデータ電話交換局93に接続されているように図示されている。

0149

これらのセルラー基地局は、また、第1セルラー電話交換局10に接続され、第1セルラー電話交換局10と共有されている。セルラーデータ電話交換局93は、接続線92、94および96を介して、他のセルラー基地局(図示しない)に接続されてもよい。接続線92、94および96に接続される追加のセルラー基地局は、接続線30、32、34によって第1セルラー電話交換局10に接続されるセルラー基地局と同じものであってもよく、あるいは第1セルラー電話交換局10に接続されない異なるセルラー基地局であってもよい。

0150

第1セルラーネットワーク15のように、セルラーデータ電話交換局93に接続されるセルラー基地局の総数は、第2セルラーデータネットワーク80が供給されるサービス区域の規模、地形、顧客数、および他の特性に依存して変化する。

0151

第2セルラーデータネットワーク80は、例えば、第1セルラーネットワーク15と同じサービス区域に供給されてもよいし、あるいは第1セルラーネットワーク15よりも大きいか、または小さいサービス区域に供給されてもよい。本発明では、2つのネットワーク15・80間でセルラー基地局の幾つかを共有するように企図されている。勿論、2つのネットワーク間でセルラー基地局の全てを共有するように企図されていてもよい。

0152

例えば、本実施の形態では、2つのネットワーク15・80間で、セルラー基地局20、22、24、26および28が、共有されている。第2セルラーデータネットワーク80は、1つあるいはそれ以上の隣接する複数のセルラーネットワーク(例えば、第1セルラーネットワーク15)と部分的に重なるように設けられていてもよく、また幾つかのセルラー基地局を各ネットークとの間で共有してもよい。第2セルラーデータネットワーク80の構成に関係なく、セルラー基地局28は、両方のネットワークによって使用される共有のセルラー基地局であると仮定する。

0153

図1および図2は、第2セルラーデータネットワーク80、および、共有されたセルラー基地局28をそれぞれ構成する様々な構成要素を示している。

0154

第1セルラー電話交換局10からのセルラーネットワーク通話は、第1ポート101を介してセルラー基地局28に到達する。セルラーネットワーク通話は、基地局コントローラ46へ送られる。基地局コントローラ46はトランシーバスイッチ106を含み(図2参照)、このトランシーバスイッチ106は様々なセルラー基地局のトランシーバー間で多重並列回路を切り替え、第1セルラー電話交換局10との間でセルラーネットワーク通話を伝送する。

0155

トランシーバスイッチ106は、切替制御回路107に機能的に接続され、この切替制御回路107によって制御される。切替制御回路107は第1セルラー電話交換局10によって制御され、セルラーネットワーク通話を完結するために必要なトランシーバーの相互接続が指示される。

0156

各セルラーネットワーク通話は、選択されたトランシーバーに割り当てられる。この際、トランシーバの選択は、該トランシーバがセルラーネットワーク通話を伝送できるアイドル状態にあるセルラーチャンネルを有するか否かに基づいて行われる。

0157

第1セルラーネットワーク15は時分割多重化を採用しており、セルラーネットワーク通話は、セルラー電話交換局(図2中の破線ブロック108)で時分割符号化されるか、或いは、セルラー基地局(図2中の破線ブロック109)で時分割符号化されるかの何れかである。図2においては、上記の破線ブロック108は時分割アクセス(Time Division Multiple Access )で表されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の適当な符号化プロトコルを使用してもよい。

0158

図2では、セルラー基地局28内のブロック109は、マルチプレクサとして表されており、時分割アクセス等のデジタル多重化を採用するネットワークにおいて幾つかの機能を果たす。

0159

マルチプレクサ109は、トランシーバスイッチ106と一体的に機能するタイムスロットモニターであり、次の処理を保証する。即ち、各セルラーネットワーク通話を伝送するように割り当てられたセルラーチャンネルの正確なタイムスロットへセルラーネットワーク通話が挿入されたり、或いはこの正確なタイムスロットからセルラーネットワーク通話が摘出されたりすることが保証される。

0160

マルチプレクサ109は、タイムスロットコントローラとも称される。通常の符号化/復号化の機能はセルラー基地局内の各トランシーバーに設けられるが、タイムスロットコントローラとしてのマルチプレクサ109は、トランシーバーとの間での通話に先立ってセルラーネットワーク通話の符号化/復号化する回路を含んでいる。

0161

説明の便宜上、図1及び図2においては、各トランシーバーは別々のマルチプレクサを有するように示されていないが、この分野の当業者であれば、ネットワーク内の各トランシーバーで、デジタル多重化、多重チャンネルの符号化、復号化が行われることは明らかである。

0162

109のブロックの機能としては、セルラー基地局28を通過する全てのセルラーネットワーク通話に対して、多重化を行うこと、及びセルラー基地局28によって処理される全てのセルラーチャンネルのタイムスロットをモニターすることが挙げられる。符号化/複合化回路物理的な配置は、セルラー基地局内の適したところであればどこでもよい。

0163

セルラーデータ電話交換局93からのセルラーデータネットワーク通話は第2ポート102を介してセルラー基地局28へ到達し、そしてデータ通話コントローラ103と称される第2コントローラへ送られる。

0164

データ通話コントローラ103の機能としては、セルラーチャンネルが利用可能な状態になるまでデータパケット(第2のネットワーク通話情報)を一時的に格納するように指示すること、正しい時間でデータパケットの送出を行うように指示すること、及びセルラーデータネットワーク通話を正しいチャンネル及びトランシーバーへ送るように指示することが挙げられる。

0165

データ通話コントローラ103は、基地局コントローラ46の切替制御回路107に機能的に接続されている。データ通話コントローラ103は、通信線111を介してセルラーチャンネルモニター35に機能的に接続されている。

0166

セルラーチャンネルモニター35は、セルラーネットワーク通話が何時終了し、何時、セルラーネットワーク通話間の各インターバルの間で、セルラーチャンネルが新しいセルラーネットワーク通話の伝送を行うことができるかについての情報を供給する。データ通話コントローラ103は、またデータバッファ130、132に機能的に接続されている。

0167

データバッファ130は、セルラーデータ電話交換局93を介して公衆交換パケットデータネットワーク81からセルラー基地局へ到着するセルラーデータネットワーク通話からデータパケットを受け取り、一時的に格納する。最後に、挿入摘出回路104(以下、単に、挿入回路104と称す)は、データ通話挿入/摘出通信線115を介して、機能的にトランシーバースイッチ106に接続されている。

0168

挿入回路104は、スイッチング装置であり、データバッファ130、132からの通信線136を基地局コントローラ46内のトランシーバースイッチ106に短期間接続する。トランシーバースイッチ106と挿入回路104とは、選択的に、データパケットの挿入、又は摘出をトランシーバーコールバス105に対して行う。

0169

トランシーバーコールバス105は、セルラー基地局内のトランシーバー40a〜40dとの間で、セルラーネットワーク通話の伝送を行う。データバッファ130、132とトランシーバースイッチ106との間の短い接続が完了すると、選択されたトランシーバー40との間でデータパケットの授受が行われる。

0170

挿入回路104の動作は、セルラーチャンネルの空状態に係る情報に基づいて、通信線129を介してデータ通話コントローラ103によって制御される。挿入回路104は、トランシーバースイッチ106との間でデータの授受を行うようになっている。

0171

時分割アクセスのような通話の多重化を採用するセルラーネットワークにおいて、挿入回路104はトランシーバースイッチ106を介してマルチプレクサ109と協働して動作する。これにより、データバッファ130、132との間で伝送されるデータパケットは、セルラーデータネットワーク通話の伝送用に割り当てられた空状態にあるセルラーチャンネルのタイムスロットに正確に割り当てられる。

0172

移動セルラー局85は、セルラーデータネットワークのための移動電話加入者ユニットとも呼ばれ、その概略が図2に図示されている。

0173

移動セルラー局85は、電話加入者のコンピュータ83からのセルラーデータネットワーク通話を送受信するように設計されたセルラー電話である。実際に、移動セルラー局85は、適当なモデム77に接続されたセルラー電話であってもよいし、或いはセルラーデータネットワーク通話のみのための専用ユニットであってもよい。

0174

時分割多重化を採用するセルラーデータネットワーク上で使用される場合、適当な時分割多重アクセスの符号化/復号化回路142か、あるいは、第2セルラーデータネットワーク80で使用されるシステムと矛盾しない別のタイプのマルチプレクサが、移動セルラー局85に含まれてもよい。時分割多重アクセスユニットは、図2においては、破線ブロックで描かれている。電話加入者のコンピュータ83からのデータは、局アンテナ133を経由して移動セルラー局85を介して送受信される。

0175

第2セルラーデータネットワーク80の動作に係る以下の説明は、第1セルラーネットワーク15が、各セルラー基地局の各トランシーバーが単一の双方向電話通話を伝送するアナログセルラーネットワークであることを仮定している。

0176

ここでは、第2セルラーデータネットワーク80上のセルラーデータネットワーク通話は、セルラーデータネットワーク通話を電話加入者のコンピュータ83に指示するコンピュータ79のユーザーによって生じるものとする。ユーザーは、移動セルラー局85に対して適切なアドレスコードを入力する。セルラーデータネットワーク通話は公衆交換パケットデータネットワーク81を介してセルラーデータ電話交換局93へ伝送される。セルラーデータ電話交換局93は移動セルラー局85をセルラー基地局28の範囲内で検索し、位置を特定する。

0177

地上基地(land-based)コンピュータ79と、移動型の電話加入者のコンピュータ83との間で、データパス(data path )がセルラー基地局28を介して確立されたら、セルラーデータネットワーク通話は完結する。第2セルラーデータネットワーク80上では、セルラーデータネットワーク通話の実際の流れは間欠的であるが、セルラーデータ電話交換局93は、第2セルラーデータネットワーク80を介して間欠的な接続をトラッキングする。

0178

コンピュータ79から電話加入者のコンピュータ83へ向かってデータが流れるとき、データは最初に、公衆交換パケットデータネットワーク81を通過し、ここでパケット化される。それから、データパケットは、セルラーデータ電話交換局93へ伝送され、ここで、セルラー基地局28へ伝送される。各データパケットは、第2ポート102を介してセルラー基地局28へ到達する。セルラー基地局28によって伝送されるセルラーネットワーク通話間のインターバルの間に、セルラーチャンネルが利用可能な空状態になるまで、各データパケットは、データバッファ130に格納される。

0179

セルラーチャンネルモニター35がセルラーネットワーク通話の終了を検出するまで、基地局コントローラ46は第1セルラーネットワーク15の全てのセルラーチャンネルの状態をモニターする。セルラーネットワーク通話の終了時に、セルラーチャンネルはセルラーデータネットワーク通話を伝送できる状態になる。セルラーチャンネル上のセルラーネットワーク通話の終了から新しいセルラーネットワーク通話がそのセルラーチャンネルに割り当てられるまでの間のインターバルには、数秒間の遅延が存在する。

0180

セルラーチャンネルが利用可能な空状態にあることを第1セルラー電話交換局10へ伝えるため且つ新しいセルラーネットワーク通話をセルラー基地局28へ伝送して空状態にあるトランシーバー40へ切り替えるためには、空状態にあるセルラーチャンネルを特定する第1セルラーネットワーク15が必要である。

0181

新しいセルラーネットワーク通話がトランシーバーに割り当てられるのに先立って、データ通話コントローラ103は、データバッファ130から格納済のデータパケットを読み出し、挿入回路104を介して利用可能なトランシーバーへ送る。挿入回路104は、データバッファ130からの通信線136をトランシーバースイッチ106へ接続する。データ通話コントローラ103は、トランシーバーにオンするように指示し、データパケットを局アンテナ52を介して移動セルラー局85へ伝送する。

0182

トランシーバーにデータパケットを伝送するように指示するための回路は、選択されたトランシーバー内に設けてもよいし、他のところに設けてもよい。一旦データパケットが送信されると、移動セルラー局85は局アンテナ133を介してデータパケットを受信し、それを電話加入者のコンピュータ83へ伝送するようになっている。これと同時に、データが双方向に交換されていると仮定すれば、データパケットは、電話加入者のコンピュータ83からコンピュータ79へ第2セルラーデータネットワーク80を介して、移動する。

0183

電話加入者のコンピュータ83から発信されるセルラーデータネットワーク通話は、まず、移動セルラー局85を通過し、ここで、局アンテナ133を介してサービス要求信号が送信される。セルラー基地局28が最も近いセルラー基地局であると仮定すれば、局アンテナ52は、その目的のため確保された適当なチャンネル上で、サービス要求信号を受信する。

0184

メッセージは、論理回路へ送られ、ここで、セルラーデータネットワーク通話を伝送するトランシーバーが割り当てられる。この論理回路は、セルラー基地局28内か、或いは第1セルラー電話交換局10の何れかに設けられる。それから、利用可能なトランシーバーが、そのセルラーデータネットワーク通話を伝送するように割り当てられる。

0185

移動セルラー局85は、そのトランシーバーに適切な送信周波数/受信周波数に同調するように指示される。セルラーチャンネルがセルラーデータネットワーク通話を伝送できるようになるまでは、セルラーデータネットワーク通話は如何なるトランシーバーにも割り当てられない。基地局コントローラ46に、通常、設けられている複数のトランシーバーの動作を制御するためのトランシーバー制御回路、及びセルラーネットワーク通話間の各インターバルを特定するためのセルラーチャンネルモニター35によって、利用可能なセルラーチャンネルが特定される。

0186

トランシーバー上でインターバルが検出されると、そのトランシーバーは直ちにオン状態になり、移動セルラー局85からデータパケットを受信するように指示される。トランシーバーの送信周波数/受信周波数に同調する指示が移動セルラー局85に送られ、データパケットが、局アンテナ52を介して、割り当てられたトランシーバーへ転送される。

0187

挿入回路104は、直ちに、通信線136を介してトランシーバーをデータバッファ132に接続する。1つあるいはそれ以上のデータパケットが摘出されるとすぐに、挿入回路104はトランシーバースイッチ106における接続を通常の位置に戻す。この接続が通常の位置にあれば、次のセルラーネットワーク通話の伝送が行える状態にある。

0188

データバッファ132はセルラー基地局28に設けられた入力用のデータバッファであり、ここで、移動電話加入者からのデータパケットが一時的に格納される。データバッファ132を設けることはオプションである。なぜなら、セルラーデータ電話交換局93及び公衆交換パケットデータネットワーク81を介して、セルラー基地局28とコンピュータ79との間を接続する大陸通信線や他の接続手段が、通常設けられているからである。

0189

言い換えれば、局アンテナ52を介してセルラー基地局28に到達するデータパケットは、通常、直ちに、受け手のコンピュータ79に転送され得る。しかしながら、セルラー基地局28に対して入出力されるデータパケットの交換に同期するためには、データバッファ132を有することが望ましい。

0190

第1セルラーネットワーク15が時分割多重化を採用する場合、各セルラーチャンネルは、利用可能なチャンネルに対応する、選択されたトランシーバー及びタイムスロットの両方をアドレスすることによってアクセスされる。

0191

図2においては、トランシーバースイッチ106はマルチプレクサ109を含んでいる。マルチプレクサ109は、時分割多重化を採用するセルラーシステム内のトランシーバースイッチ106と一体的に機能するようになっている。マルチプレクサ109は、セルラー基地局28内のタイムスロットモニター装置として機能する。

0192

つまり、マルチプレクサ109は、各トランシーバー40a〜40dによって処理される多重チャンネルをモニターする。基地局コントローラ46の一部として、マルチプレクサ109は、セルラーネットワーク通話が割り当てられるセルラーチャンネルに対して、正確なタイムスロットで、セルラーネットワーク通話が挿入されることを保証するものである。マルチプレクサ109は、トランシーバースイッチ106内で、データ通話コントローラ103によって処理されるセルラーデータネットワーク通話に対して多重同期機能を付与する。

0193

図2の破線で示す125は、挿入回路104とマルチプレクサ109との間で供給される機能的接続を図示している。この破線で示す機能的接続125によって、挿入回路104がマルチプレクサ109と協働して動作し、セルラーデータネットワーク通話が、確実に、正しいタイムスロットで、挿入されるべきセルラーチャンネルに割り当てられることになる。

0194

125で表される機能的接続は、実際には、データ通話コントローラ103、切替制御回路107、及びトランシーバースイッチ106間の接続と、データ通話コントローラ103と挿入回路104との間の通信線129によって図示される接続とによって実現される。機能的接続125の機能は、実際の接続がどうであれ、セルラーデータネットワーク通話が、正しいタイムスロットで、割り当てられるべきセルラーチャンネルに割り当てられることを保証することにある。

0195

時分割多重化ネットワークにおいては、各移動セルラー局85は、それ自身の時分割多重アクセスユニット、又はネットワークのマルチプレクサ符号化/復号化回路に同期した矛盾しない他のマルチプレクサ符号化/復号化回路142を含む。これにより、確実に、各データパケットが正確に再生され、コンピュータ79に転送される。図2においては、時分割多重アクセスユニットであるマルチプレクサ符号化/復号化回路142は、破線で示されており、多重通話を採用するデジタルセルラーネットワークの場合にのみ使用される。

0196

図4は、一つのセルラーデータネットワーク通話がどのようにして間欠的に、セルラーネットワーク通話に抵触せずに、3つの異なるセルラーチャンネルによって伝送されるかを示している。図示されたセルラーネットワーク通話は、図5に関して示し、以前に説明したものと同じである。

0197

図示したセルラーデータネットワーク通話150は、3つの異なるセルラーチャンネルA、B、及びCを介して行われる離散的、間欠的な一連の処理として図示されている。セルラーデータネットワーク通話150は、決して、同じセルラーチャンネルを介して伝送されるセルラーネットワーク通話A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、及びC2には抵触しない。

0198

図5の場合と同様に、セルラーチャンネルA、BおよびCは、アナログセルラーネットワークの場合のように別々のトランシーバーによって伝送されるか、或いは別のトランシーバー又は同じトランシーバーによって伝送される時分割多重ネットワーク内の別のチャンネルによって伝送されるセルラーチャンネルを表している。

0199

図4の上方で、破線で図示されたセルラーデータネットワーク通話150は、ホールド状態にあり、セルラーチャンネルが利用可能な空状態になるのを待っている。上記ホールド状態にある間、コンピュータ79からセルラー基地局28へ送られてくるセルラーデータネットワーク通話は、セルラーチャンネルが利用可能な空状態になるまで、データバッファ130に格納される。

0200

電話加入者のコンピュータ83からセルラー基地局28へ送られてくるセルラーデータネットワーク通話は、セルラーチャンネルが利用可能な空状態になるまで、電話加入者のコンピュータ83内又は移動セルラー局85内の適当なバッファ(図示しない)に格納されなければならない。コンピュータ79と電話加入者のコンピュータ83との間で授受が行われるセルラーデータネットワーク通話は、セルラーチャンネルが利用可能な空状態にあるときのみ、間欠的に交換され伝送される。

0201

図4の例においては、チャンネルAは、セルラーネットワーク通話A1が時間62で終了すると同時に利用可能な空状態になる。時間62と時間64の間で、チャンネルAは、通常アイドル状態になる。基地局コントローラ46とセルラーチャンネルモニター35とは、時間62でセルラーネットワーク通話A1の終了を認知した後、データ通話コントローラ103に対してメッセージを送信し、チャンネルAがセルラーネットワーク通話間のインターバルにあることを通知する。

0202

データ通話コントローラ103は、データバッファ130に対して、セルラーデータネットワーク通話150に関して格納されているデータパケットを読み出しを行い、通信線136、挿入回路104、トランシーバースイッチ106、及びトランシーバーコールバス105を介して、チャンネルAに係るトランシーバーへ送るように指示する。チャンネルAを介して、時間62aでの時間線60で示すように、データパケットの授受が電話加入者のコンピュータ83との間で行われる。

0203

時間62aで始まる短いインターバルの最後の時間62bで、チャンネルAはアイドル状態に戻る。時間62aと時間62bとの間のインターバルは、5秒間未満であるべきであり、好ましくは、約2秒間未満である。このようなインターバルは、セルラーネットワーク通話間の通例のアイドル期間よりも短い。

0204

データ通話コントローラ103が短いセルラーデータネットワーク通話をチャンネルAに挿入する方が、第1セルラーネットワーク15が新しいセルラーネットワーク通話をチャンネルAに割り当てるよりも短い時間で行える理由の一つとして、セルラー基地局28内で、データ通話コントローラ103によって速やかにデータバッファ130に格納されたデータパケットが再生されて伝送されることが挙げられる。

0205

基地局コントローラ46が第1セルラー電話交換局10に対してチャンネルを利用できることを通知する方が、より多くの時間を要する。なぜなら、これは、基地局コントローラ46は、第1セルラー電話交換局10へのメッセージを準備し、新しいセルラーネットワーク通話がセルラー基地局に割り当てられたことを確認した後に、そのセルラーネットワーク通話を利用可能な空状態にあるチャンネルに切り替えなければならないからである。これに起因する時間差は大きくはないが、複数のデータパケットの授受が速やかに且つセルラーネットワーク通話の伝送に抵触せずに行われるのに充分な時間である。

0206

データパケットが送信され、時間62bで、セルラーデータネットワーク通話150の一部として受信された後は、別のチャンネルが利用可能な空状態になるまで、チャンネルAは再びホールド状態になる。

0207

図4においては、3つのチャンネルA、B、及びCが次に利用可能な空状態になるアイドル期間は、チャンネルB上の時間74においてである。時間74で、基地局コントローラ46(図2参照)は、データ通話コントローラ103に対して、チャンネルBがアイドル状態にあることを通知する。

0208

データ通話コントローラ103は、セルラーデータネットワーク通話150に関連する格納済の複数のデータパケットをデータバッファ130から読み出し、チャンネルBを伝送する適切なトランシーバーへ適切なタイムスロットで伝送する。セルラーデータネットワーク通話150に関する2回目のデータパケットの授受は、時間74aと時間74bとの間で行われる。

0209

チャンネルAで時間62aと時間62bとの間でデータパケットの授受が行われた後、チャンネルBが時間74bでアイドル状態になる。セルラーデータネットワーク通話150は、再び、ホールド状態になり、データ通話コントローラ103は、再び、データバッファ130に対して、他のチャンネルが利用可能な空状態になるまで、セルラーデータネットワーク通話150に関連するデータパケットの格納の追加を行うように指示する。

0210

図4の例では、時間86で、チャンネルCにおいて、次に利用可能な空状態が到来する。チャンネルCは、時間86aと時間86bとの間で、セルラーデータネットワーク通話の伝送が行える状態になる。セルラーデータネットワーク通話150に関する3回目のデータパケットの授受は、時間86aと時間86bとの間でチャンネルCを介して行われる。

0211

上述の手順が繰り返され、図4に図示された一連のデータパケットの授受が行われる。チャンネルBは、時間78aから時間78bまでの間、データパケットの授受が可能となる。セルラーデータネットワーク通話150に関する4回目のデータパケットの授受は、時間78aと時間78bとの間でチャンネルBを介して行われる。

0212

チャンネルAは、時間66aから時間66bまでの間、データパケット授受が可能となる。セルラーデータネットワーク通話150に関する5回目のデータパケットの授受は、時間66aと時間66bとの間でチャンネルAを介して行われる。同様に、チャンネルCは、時間90aから時間90bまでの間、データパケット授受が可能となる。セルラーデータネットワーク通話150に関する6回目のデータパケットの授受は、時間90aと時間90bとの間でチャンネルCを介して行われる。図4に図示された例で、セルラーデータネットワーク通話150は、チャンネルC上で、データパケットの授受が時間90aと時間90bとの間で完了すると同時に終了する。

0213

基地局コントローラ46とデータ通話コントローラ103とは、セルラー基地局28内のどのトランシーバー40へもセルラーデータネットワーク通話を伝送することができると共に、セルラーデータネットワーク通話を時分割多重化によりどのタイムスロットでも伝送することができる。

0214

多重同時データ通話は、データ通話コントローラ103と基地局コントローラ46とに各データ通話をトラッキングさせることによって処理される。なぜなら、各データ通話は多重セルラーチャンネルを介して伝送されるからである。

0215

1つ以上のセルラーデータネットワーク通話がセルラー基地局28を同時に通過することもあるので、タイムスロットが利用可能な状態になったとき、データ通話コントローラ103は、予めタイムスロットの優先順位を決めておく必要がある。

0216

例えば、ホールド状態が一番長いものを最優先のセルラーデータネットワーク通話とすることができる。換言すれば、先入れ先出し方式に基づいて優先順位を決定する。

0217

或いは、データバッファ130に格納されたデータ量の多いもの順に優先順位を決定してもよい。例えば、非常にアクティブなセルラーデータネットワーク通話が続き、その結果データバッファ130がオーバーフローするような場合、データ通話コントローラ103はコンピュータ79に対して信号を送り、データバッファ130がクリアされるまでの間、データ伝送を中止するように指示すればよい。どのようなセルラーデータネットワーク通話の場合でも、セルラーネットワーク通話間にインターバルが生じたときに、データバッファ130内のオーバーフロー状態は、そのような通話に対して次に転送することができる優先権を与える。

0218

或いは、通話の優先順位は、所望サービスのレベルに応じてユーザが支払う料金に基づいて決定してもよい。このような優先順位の決定方法においては、最も高いレートの料金を支払うセルラーデータネットワーク通話が、最も高い優先順位を獲得することになる。

0219

これらの優先順位決定のオプションは、いかに多重同時データ通話がセルラー基地局内で処理されるかを示す例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、他の優先順位に基づいて、多重同時データ通話を処理してもよい。

0220

各セルラーデータネットワーク通話は間欠的なデータパケットの授受のように一連の不連続性を有するゆえ、セルラーデータネットワークは高品質な音声又はアナログ通話には適さない一方、コンピュータデータリンク等には理想的である。勿論、セルラーデータネットワークを介して、非常に低品質の音声通話は可能である。

0221

コンピュータ間のデータ通話は、しばしば、不使用に起因する長いインターバルを有するので、連続して接続することは不要であり、無駄であり、費用が嵩むことになる。それどころか、データ通話は、数秒間程度のインターバルで一連のデータパケットとして伝送されるので、ユーザには、連続した通話のように感じられ、ユーザ間の仮想接続(virtual connection)が確立される。

0222

本発明は、また、主として音声または会話の通信用として設計された第1セルラーネットワーク15等のセルラー通信システムにおいて、複数のセルラーチャンネルを共有する通信方法を供給するものである。

0223

図1に示すように、その通信方法は、複数のセルラー基地局(セルラー基地局20、22、24、26、28等であり、通信線30、32および34に接続されるセルラー基地局も含む)に機能的に接続された従来のセルラーネットワークを使用して実現される。

0224

セルラー基地局は、それぞれ、選択された所定周波数で、限られたサービス区域上の無線信号を送受信し、セルラー電話である第1セルラー局18との間でセルラーネットワーク通話の伝送を行うための複数のセルラーチャンネルを供給するものである。

0225

本発明の通信方法は、選択的に、間欠したセルラー通信を提供するように設計されたセルラーデータネットワークとの間で、少なくとも幾つかのセルラー基地局を共有する工程を含んでいる。図1および図2においては、セルラー基地局20、22、24、26および28が、セルラーネットワーク(第1セルラーネットワーク15)とセルラーデータネットワークとの間で共有されている。本実施の形態においては、セルラーデータネットワークは第2セルラーデータネットワーク80で表されている。

0226

第2セルラーデータネットワーク80は、公衆パケットデータネットワークと、移動セルラー局85を所有するデータネットワーク加入者との間でセルラー通信を供給するように設計されている。図1においては、公衆パケットデータネットワークは公衆交換パケットデータネットワーク81で表されている。

0227

上記の共有工程は、大陸通信線87、88、89、90および91を介して、セルラーデータ電話交換局93と、共有されたセルラー基地局22、24、26および28とが機能的に相互接続されることによってなし遂げられる。そして、次の工程で、セルラーデータ通話の送受信(授受)が、共有されたセルラー基地局において行われる。

0228

データパケットの送受信は、図4を参照して以前に説明したように、図1の31のブロックで示す回路を使用して、セルラーネットワーク通話間のインターバルの間に、選択された第1セルラーネットワークのセルラーチャンネルを介して行われる。この通信方法によれば、間欠的なセルラーデータチャンネルが供給される。このセルラーデータチャンネルは、第1セルラーネットワーク内で第1セルラーネットワークによって使用されるのと同じセルラーチャンネルと同じ所定周波数を使用して、セルラーデータ通話を伝送する。

0229

上記の通信方法において、各共有されたセルラー基地局に設けられた複数のトランシーバーから選択された複数のトランシーバへセルラーデータ通話を伝送する工程を含むことが好ましい。これらのトランシーバーは、第1セルラーネットワークの複数のセルラーチャンネルを介して伝送される無線信号の送受信を行う。

0230

第1セルラーネットワークがアナログ信号の送受信を行うと共に各トランシーバーが単一のセルラーチャンネルを有する場合、上記の通信方法は、第1ネットワーク通話間の複数のインターバルの間に、選択された複数のトランシーバーへ選択されたセルラーデータ通話を伝送する工程を含むことが好ましい。これらのインターバルは、トランシーバーがデータパケットをセルラーネットワーク通話に抵触することなしに伝送できるアイドル状態にあるときに発生する。

0231

第1セルラーネットワークが時分割多重化を採用する場合、セルラーデータ通話からのデータパケットの送受信を行う工程は、更に、第1セルラーネットワークの各セルラーチャンネルに対して、セルラーチャンネルにとって正確なタイムスロットでデータパケットを挿入する工程を含むことが好ましい。この工程は、以前に図2を参照して詳細に説明したように、データ通話コントローラ103、切替制御回路107、マルチプレクサ109、及び挿入回路104によって処理される。

0232

上記の通信方法は、データパケットの送受信を行う工程に先立って、各セルラーデータ通話からのデータパケットをデータバッファに一時的に格納する工程を含むことが好ましい。図2に示すように、第1セルラーネットワークの複数のセルラーチャンネルのうちの一つにおいて、セルラーネットワーク通話間にインターバルが発生するまでの間、各セルラーデータ通話からのデータパケットは、データバッファ130に格納される。それから、上記インターバルの間に、選択された格納済のデータパケットは読み出され、第1セルラーネットワークのセルラーチャンネルを介して転送される。

0233

セルラーデータネットワークを介してコンピュータ間で間欠的に行われるデータの授受は、セルラーデータネットワークのユーザ間に仮想接続を確立する。この仮想接続は、間欠的、不連続的な接続であり、連続接続とは対立するものである。

0234

本発明の通信方法は、また、コンピュータ間、あるいは他のデジタル装置間で送受信される不連続で間欠的なデータパケットの形態で、セルラーデータネットワークを介して通話を完結させる工程を含むことが好ましい。

0235

次のようなシステムも本発明の範囲内である。そのシステムは、例えば、図2に示された時分割多重化を提供するシステムであり、この時分割多重化は、本発明の使用に適した多重化であればよい。コード分割多重アクセス(Code Division Multiple Access )や他の多重化等のその分野の当業者に公知の手法も、各セルラー周波数を有する多重セルラーチャンネルに、それぞれセルラー通話の送受信が可能な個別のチャンネルを与える。

0236

このように、上記の説明は、特定の時分割多重化についてなされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のタイプのデジタル多重化を採用するセルラーネットワークにも適用可能である。

0237

他の多重化システムが使用される場合、図2の或る構成要素は僅かに変更を要する。例えば、第1セルラーネットワーク15がコード分割多重アクセス又は他の多重化を採用する場合、第2セルラーデータネットワーク80は、同じか或いは矛盾しない多重化を使用しなければならない。

0238

結果として、他の多重化が図1の第1セルラーネットワーク15で採用される場合、図2の破線ブロック108(セルラーデータ電話交換局93での時分割多重アクセス符号化/復号化回路)と104(移動セルラー局85での時分割多重アクセス符号化/復号化回路)とは、適当なマルチプレクサ符号化/復号化回路で置換することになる。

0239

同様に、セルラー基地局28内のマルチプレクサ109は、第1セルラーネットワークで使用されるのと同じタイプのマルチプレックスコントローラであることが必要である。

0240

セルラーネットワークで使用される多重化の種類に関係なく、本発明の通信システムは、データパケットをセルラーネットワーク通話間のインターバルにおいて挿入する。図2によれば、時分割多重コントローラか他のタイプの多重コントローラかに関係なく、典型的な共有されたセルラー基地局28内の挿入回路104は、本発明の共有された他のセルラー基地局内のものも含めて、セルラー基地局内のマルチプレクサ109と協働して動作する。

0241

要約すると、多重アクセス多重化(multiple access multiplexing methodology)が、第1セルラーネットワークにおいて、個別のセルラーチャンネルを定義するために使用される場合、第2セルラーデータネットワークのデータパケットは、セルラーネットワーク通話間に、矛盾しない多重化を使用して、利用可能な多重化されたセルラーチャンネルに挿入されなければならない。本発明はこれに限定されるものではなく、その分野の当業者が想到するものもは本発明の範囲内である。

0242

本実施の形態のセルラー通信システムとセルラー通信方法は、以上のように、セルラーネットワークが既存のサービス区域のデータ専用のセルラー通信ネットワークを供給するために必要な構成要素の重複度を最小にする。

0243

本実施の形態のセルラーデータネットワークは、自身の地上基地電話交換局を使用するが、殆ど全て第1セルラーネットワークで使用されるのと同じセルラー基地局とトランシーバーとを利用している。その結果、実質的且つ重複的投資を別々のセルラー基地局やトランシーバーに対してすることなく、第2セルラーデータネットワーク(データ専用のネットワーク)を提供し得る。本発明の他の利点は、第2セルラーデータネットワークが追加の無線スペクトルを必要としないことである。

0244

本実施の形態は、以上のように、セルラー基地局の利用を増加させることが可能なセルラー通信システムを提供できる。このセルラー通信システムは、サービス区域中に設けられた複数のセルラー基地局に機能的に接続された1つあるいはそれ以上のセルラー電話交換局を有する第1セルラーネットワークを含んでいる。第1セルラーネットワーク内の各セルラー基地局は、選択された所定の周波数で、限られた区域内を無線信号を送受信する。これにより、移動セルラー電話との間でセルラーネットワーク通話を伝送するための複数のセルラーチャンネルが供給される。

0245

第1セルラーネットワークは、また、セルラーチャンネルモニターを含み、各セルラー基地局において何時セルラーネットワーク通話が終了し、セルラーネットワーク通話間の各インターバルの間で、何時、セルラーチャンネルが新しいセルラーネットワーク通話を伝送できる利用可能な空状態になったかが特定される。

0246

本実施の形態においては、第2セルラーデータネットワークを含んでいる。これは、第1セルラーネットワークに機能的に接続されると共に、第1セルラーネットワークに接続された幾つかのセルラー基地局を共有する。

0247

第2セルラーデータネットワークは、また、公衆パケットデータネットワークに選択的に接続され、セルラーデータネットワーク通話を移動セルラー局に対して送受信する。第2セルラーデータネットワークは、第1セルラーネットワークで使用されるセルラー基地局の1つあるいはそれ以上に機能的に接続されたセルラーデータ電話交換局を含んでいる。共有されたセルラー基地局は、第1セルラーネットワークと第2セルラーデータネットワークとの間で共有され、且つセルラーネットワーク通話とセルラーデータネットワーク通話の双方を伝送するセルラー基地局を意味する。

0248

データ通話コントローラ(データパケット通話コントローラ)は、各共有されたセルラー基地局に設けられる。データ通話コントローラは、第1セルラーネットワークのセルラーチャンネルモニターに機能的に接続され、セルラー基地局で処理される全てのセルラーデータネットワーク通話の状態をモニターする。

0249

データ通話コントローラは、セルラーネットワーク通話間のインターバルの間に、セルラーデータネットワーク通話を間欠的に利用可能なセルラーチャンネルへ伝送する。その結果、共有されたセルラー基地局は、選択的に、セルラーネットワーク通話とセルラーデータネットワーク通話の双方の送受信を行う。

0250

好ましい実施の形態においては、各セルラー基地局内にデータバッファが供給されている。データバッファは、機能的にセルラー基地局のデータ通話コントローラに接続され、そしてセルラーデータ電話交換局を介してセルラー基地局に到達するセルラーデータネットワーク通話からのデータを受信して一時的に格納するように機能する。データバッファは、データ通話コントローラと協働し、セルラーネットワーク通話間の選択されたインターバルの間に、選択されたデータがデータバッファから読み出された後にセルラー基地局の利用可能なセルラーチャンネルに伝送される。

0251

共有された各セルラー基地局には、データ通話挿入回路が設けられており、これはデータ通話コントローラに機能的に接続されている。データ通話挿入回路は、セルラー基地局において、間欠的な機能的接続をデータバッファと選択されたトランシーバーとの間に確立する。この間欠的な機能的接続は、セルラーネットワーク通話間のインターバルの間にデータパケットがデータバッファからトランシーバーへ送られるときに使用される。

0252

本実施の形態は、時分割多重化を通じて、選択された所定のセルラー周波数で多重セルラーチャンネルを供給するタイプの第1セルラーネットワークにも適用できる。このようなシステムにおいては、共有されたセルラー基地局の各トランシーバーは、複数のセルラーチャンネルを異なる所定のタイムスロットで伝送する。これらのタイムスロットにアクセスするために、データ通話挿入回路は、セルラー基地局内のデータ通話コントローラ及びタイムスロットモニターにそれぞれ機能的に接続されている。

0253

その結果、セルラー基地局内のデータバッファからのデータパケットは、正確なタイムスロットで利用可能なセルラーチャンネルに対して挿入される。データパケットは、セルラーネットワーク通話間のインターバルの間に、このセルラーネットワーク通話が伝送されるセルラーチャンネルに対して挿入される。

0254

さらに、本実施の形態は、主として音声通話のために設計され、限られた区域内を選択された所定周波数でそれぞれ無線信号を送受信する複数のセルラー基地局に機能的に接続された第1セルラーネットワークを含むタイプの通信方法を供給する。無線信号は、複数の第1セルラーネットワークの複数のセルラーチャンネルを供給する。これらのセルラーチャンネルは、セルラーネットワーク通話を移動セルラー電話との間で送受信するためのものである。

0255

本実施の形態のセルラー通信方法は、公衆パケットデータネットワークと、移動セルラー局を所有する一つ以上のネットワーク加入者との間のセルラー通信を選択的に行うように設計された第2セルラーデータネットワークと、第1セルラーネットワークとの間で、少なくとも幾つかのセルラー基地局を共有する工程を含んでいる。

0256

この共有工程は、また、共有されたセルラー基地局と第2セルラーデータネットワークとを機能的に接続する工程を含んでいる。上記のセルラー通信方法は、更に、セルラーデータネットワーク通話からのデータパケットの送受信を、各共有されたセルラー基地局内の選択された第1セルラーネットワークのセルラーチャンネルを介して行う工程を含んでいる。

0257

データパケットの送受信(授受)は、セルラーネットワーク通話間のインターバルの間に行われ、これにより、第1セルラーネットワーク内で第1セルラーネットワークによって使用されるのと同じセルラーチャンネルと同じ所定の周波数を使用して、セルラーデータ通話を伝送するための間欠的なセルラーデータチャンネルを供給できる。

0258

好ましい実施の形態としては、使用される各共有セルラー基地局が、無線信号の送受信を行うための複数のセルラートランシーバーを含み、これによりセルラーネットワーク通話が伝送される。更に、セルラー基地局に到達する各セルラーデータネットワーク通話からのデータパケットをデータバッファに一時的に格納する工程を含むことが好ましい。各セルラーデータネットワーク通話に対して、セルラーネットワーク通話間の選択されたインターバルが第1セルラーネットワークのセルラーチャンネル上で発生するまでの間、少なくとも一つ以上のデータパケットを格納し、それから格納済のデータパケットを読み出した後に、セルラーネットワーク通話間の選択されたインターバルの間に、第1セルラーネットワークのセルラーチャンネルへ伝送する工程を更に含むことが好ましい。

0259

上記の好ましい形態の場合、時分割多重化を採用する第1セルラーネットワークにも適用できる。この時分割多重化は、1つあるいはそれ以上の選択された所定のセルラー周波数で、第1セルラーネットワークのセルラーチャンネルの多重化を供給するものである。このようなネットワークにおいて、セルラーデータネットワーク通話からのデータパケットの送受信を行う工程は、第1セルラーネットワークの各セルラーチャンネルに対して、セルラーネットワーク通話を伝送するために使用されるセルラーチャンネルのタイムスロットで、データパケットを挿入する工程を含むことが好ましい。

0260

本実施の形態によれば、以上のように、セルラーネットワーク通話間のインターバルの間に、複数のデータ通信チャンネルを供給することによって、セルラー基地局の利用を増加させている。したがって、セルラー基地局、セルラー基地局内のトランシーバー(即ち無線周波数)を重複して別途設けることなく、電話加入者間の間欠的な複数の仮想接続が確立される。

0261

本発明の第1セルラー通信システムは、以上のように、サービス区域中に配された複数のセルラー基地局に機能的に接続された1つあるいはそれ以上のセルラー電話交換局を有する第1セルラーネットワークを有し、各セルラー基地局は、限られた区域内を選択された複数の所定周波数で、複数の無線信号の送受信を行い、これにより複数の第1ネットワーク通話の送受信を移動セルラー電話との間で行うための複数のセルラーチャンネルを供給し、第1セルラーネットワークは、各セルラー基地局で、何時、第1ネットワーク通話が終了し、第1ネットワーク通話間の各インターバルの間で、何時、セルラーチャンネルが利用可能な状態になったかを特定するためのセルラーチャンネルモニターを有し、セルラー基地局の利用を増加させるセルラー通信システムである。

0262

上記の第1セルラー通信システムは、第1セルラーネットワークとの間で少なくとも幾つかのセルラー基地局を共有すると共に、選択的に公衆パケットデータネットワークに接続され、移動セルラー局との間でセルラーデータ通話の送受信を行うセルラーデータネットワークを備え、このセルラーデータネットワークは共有セルラー基地局に機能的に接続されたセルラーデータ電話交換局を有している。

0263

上記の第1セルラー通信システムは、各共有セルラー基地局内に設けられ、上記セルラーチャンネルモニターに機能的に接続され、セルラー基地局によって処理される全てのデータ通話の状態をモニターすると共に、第1ネットワーク通話間のインターバルの間に選択的にデータ通話を間欠的に利用可能なセルラーチャンネルへ伝送するデータ通話コントローラを更に備えている。

0264

上記の第1セルラー通信システムによれば、共有セルラー基地局は、選択的に第1ネットワーク通話とセルラーデータネットワークデータ通話の双方を送受信することができる。

0265

本発明の第2セルラー通信システムは、以上のように、上記の第1セルラー通信システムの構成に加えて、各共有セルラー基地局において、上記のデータ通話コントローラに機能的に接続され、上記のセルラーデータ電話交換局を介してセルラー基地局に到達する上記データ通話を受けて一時的に格納するためのデータバッファを更に備え、上記データ通話コントローラは、第1ネットワーク通話間の選択されたインターバルの間に上記データバッファから選択的にデータを読み出して利用可能なセルラーチャンネルへ伝送する。

0266

本発明の第3セルラー通信システムは、以上のように、上記の第2セルラー通信システムの構成において、上記セルラーデータネットワークによって伝送されるデータはデータパケットの形態を有し、各データ通話に対して、各セルラー基地局内の上記データバッファは、上記データ通話コントローラから指示を受けると、少なくとも一つのデータパケットを継続して受けて格納し、セルラー基地局内の利用可能なセルラーチャンネルへ転送する。

0267

本発明の第4セルラー通信システムは、以上のように、上記の第3セルラー通信システムの構成において、各共有セルラー基地局は複数のセルラートランシーバーを含み、各トランシーバーは少なくとも一つの選択された所定の周波数で動作して第1ネットワーク通話を伝送する少なくとも一つのセルラーチャンネルを供給し、各共有セルラー基地局は、上記データ通話コントローラに機能的に接続されたデータ通話挿入手段を有し、このデータ通話挿入手段は、データパケットがデータバッファからトランシーバーへ第1ネットワーク通話間に送られてきた場合に、上記データバッファと選択されたトランシーバーとの間に機能的な接続を確立する。

0268

本発明の第5セルラー通信システムは、以上のように、上記の第4セルラー通信システムの構成において、上記の第1セルラーネットワークが、多重化を介して、選択された所定セルラー周波数で多重セルラーチャンネルを供給し、これにより、各共有セルラー基地局内の各トランシーバーは複数のセルラーチャンネルを伝送し、上記データ通話挿入手段は、各共有セルラー基地局内に設けられ、上記データバッファからのデータパケットを利用可能なセルラーチャンネルに挿入するためのマルチプレックスコントローラと協働して動作する。

0269

本発明の第6セルラー通信システムは、以上のように、上記の第4セルラー通信システムの構成において、上記の第1セルラーネットワークが、時分割多重化を介して、選択された所定セルラー周波数で多重セルラーチャンネルを供給し、これにより、各共有セルラー基地局内の各トランシーバーは複数のセルラーチャンネルを異なる所定のタイムスロットで伝送し、上記データ通話挿入手段は、各共有セルラー基地局内に設けられ、上記データバッファからのデータパケットを上記タイムスロットで利用可能なセルラーチャンネルに挿入するためのタイムスロットコントローラと協働して動作する。

0270

本発明の第7セルラー通信システムは、以上のように、複数のセルラー基地局を有する第1セルラーネットワークを有し、各セルラー基地局は、限られた区域内を選択された所定の周波数で無線信号の送受信を行って移動セルラー電話との間で第1ネットワーク通話を伝送する複数のセルラーチャンネルを供給し、上記第1セルラーネットワークは、各セルラー基地局内で第1ネットワーク通話が、何時、終了し、第1ネットワーク通話の各インターバルの間で、何時、セルラーチャンネルが新しい通話を伝送できる利用可能状態になったかを検出するセルラーチャンネルモニターを含んでいる。

0271

上記の第7セルラー通信システムは、公衆パケットデータネットワークに機能的に接続されると共に第1セルラーネットワークによって使用されるセルラー基地局の幾つかあるいは全てに機能的に接続されたセルラーデータネットワークを備え、上記セルラー基地局は、上記の第1セルラーネットワークと、セルラー基地局を共有する第2セルラーデータネットワークの双方に機能的に接続されている。

0272

上記の各共有セルラー基地局は、上セルラーデータネットワークによって上記の公衆パケットデータネットワークからセルラー基地局へ伝送されるデータパケットを受けて一時的に格納するデータバッファを更に備えている。

0273

上記の各共有セルラー基地局は、上記のセルラーチャンネルモニターに機能的に接続されると共に上記データバッファに機能的に接続されるデータ通話コントローラを有し、このデータ通話コントローラは、選択的に、データパケットを上記データバッファから読み出すと共に、第1ネットワーク通話間の選択されたインターバルの間に、セルラー基地局内のセルラーチャンネルを使用して間欠的にデータパケットの送受信を行い、これにより、セルラーチャンネルが間欠的にセルラーデータネットワーク通話を第1ネットワーク通話に抵触せずに伝送することができる。

0274

本発明の第8セルラー通信システムは、以上のように、上記の第7セルラー通信システムの構成において、各共有セルラー基地局は、複数のセルラートランシーバーを有し、各トランシーバーは1以上の選択された所定周波数で動作してセルラー通話を伝送する1以上のセルラーチャンネルを供給し、各共有セルラー基地局は、上記データ通話コントローラとトランシーバーとにそれぞれ機能的に接続されたデータ通話挿入手段を有し、このデータ通話挿入手段は、第1ネットワーク通話間の選択されたインターバルの間に、上記データ通話コントローラからの指示に基づいて、上記データバッファと選択されたトランシーバーとの間に機能的な接続を確立し、これにより、データパケットは読み出されて上記トランシーバーを介して伝送される。

0275

本発明の第9セルラー通信システムは、以上のように、上記の第7セルラー通信システムの構成において、上記の第1セルラーネットワークが、時分割多重化を介して、選択された所定周波数で多重セルラーチャンネルを供給し、これにより、共有セルラー基地局内の各トランシーバーは複数のセルラーチャンネルを異なる所定のタイムスロットで伝送し、上記データ通話挿入手段は、各共有セルラー基地局内に設けられ、利用可能なセルラーチャンネルの上記タイムスロットで上記データバッファからのデータパケットを上記インターバルの間に挿入するタイムスロットモニターに機能的に接続されている。

0276

本発明の第10セルラー通信システムは、以上のように、複数のセルラー基地局に接続され、サービス区域内に配された複数のセルラー基地局に機能的に接続された少なくとも一つのセルラー電話交換局を有し、主として音声伝送を行うための第1セルラーネットワークを備え、上記の各セルラー基地局は、複数の第1ネットワークトランシーバーを有し、この第1ネットワークトランシーバーは1以上の所定周波数で動作し、各トランシーバーは、移動セルラー電話との間で第1ネットワーク通話を伝送するための少なくとも一つのセルラーチャンネルを供給する。

0277

上記の第10セルラー通信システムは、或る第1ネットワーク通話が、何時、終了し、そのチャンネルが他の第1ネットワーク通話が伝送できるアイドル状態にあるか否かを各トランシーバーごとに特定する基地局チャンネルモニターを有する。

0278

上記の第10セルラー通信システムは、上記トランシーバーと上記基地局チャンネルモニター手段とに機能的に接続され、入力される第1ネットワーク通話をアイドル状態にあるチャンネルへ伝送する基地局制御手段とを備え、各セルラーチャンネルは第1ネットワーク通話の終了と次の第1ネットワーク通話の開始との間に少なくともアイドル状態を有する。

0279

上記の第10セルラー通信システムは、上記の第1セルラーネットワークの基地局及びトランシーバーを使用してパケット化されたデータを伝送する通信装置であって、上記の複数の基地局に機能的に接続され、少なくとも幾つかの基地局及びトランシーバーを上記の第1セルラーネットワークと共有し、公衆パケットデータネットワークに接続されると共にデータパケットを公衆パケットデータネットワークと移動セルラーデータ局との間で選択的に転送するセルラーデータネットワークを備えている。

0280

上記の共有セルラー基地局は、(1) 共有された上記のセルラー基地局と上記の第1ネットワークとを接続し、上記のセルラー基地局との間で第1ネットワーク通話を行う第1ネットワーク通信リンク手段と、(2) 共有された上記のセルラー基地局と上記セルラーデータネットワークとを接続し、上記のセルラー基地局との間で上記データパケットの授受を行う第2ネットワーク通信リンク手段と、(3) 上記の第1ネットワーク通信リンク手段と、共有されたセルラー基地局の基地局制御手段とを接続し、上記のセルラー基地局内のトランシーバーとの間で上記の第1ネットワーク通話を行う第1機能的接続手段と、(4) 上記の第2ネットワーク通信リンク手段と、共有されたセルラー基地局の基地局制御手段とを接続し、上記のセルラー基地局内の第1ネットワーク通話を行う際に使用されるのと同じトランシーバーとの間で上記のデータパケットの授受を行う第2機能的接続手段と、(5) 上記の基地局制御手段と上記の第2ネットワーク通信リンク手段とに接続され、共有されたセルラー基地局内の選択されたトランシーバーを介してデータパケットの授受を選択的に上記の基地局制御手段との間で行うデータパケット通話コントローラを備えている。

0281

上記の第10セルラー通信システムによれば、上記の基地局制御手段は、選択されたトランシーバーによって伝送されるセルラーチャンネル上のネットワーク通話間のインターバルの間に、上記のデータパケットを該トランシーバーを介して伝送し、共有された上記のセルラー基地局によって使用されたトランシーバー及びセルラーチャンネルが、上記の第1セルラーネットワークによって音声通話を主として伝送する一方、これらと同じトランシーバー及びセルラーチャンネルが、上記のセルラーデータネットワークからのデータパケットを間欠的に伝送する。

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